Brevet FR2931208A1 — publié le 20091120

-1- La présente invention concerne un moteur thermique équipé d'un piston multifonctions double effet, le dit piston par tour moteur effectue les opérations suivantes : 1) La compression de l'air ambiant dans une chambre de travail. 2) La restitution du travail résultant d'une explosion ou d'une combustion suite à un apport de carburant dans cette dite chambre de travail. 3) L'aspiration et la compression de l'air ambiant, cet air aura été éventuellement avant aspiration préalable- ment refroidi par l'air issu de l'échappement du moteur à air. 4) La récupération de la puissance délivrée par l'air comprimé réchauffé par la chaleur perdue du dit moteur. 15 TECHNIQUE ANTERIEURE : Les moteurs thermiques traditionnels sont : 1)Le moteur quatre temps (quatre cylindres simples effets) Ce type de moteur ne fournit que deux explosions par tour et nécessite la gesticulation de ses quatre bielles et de ses 20 quatre pistons, chaque piston nécessite ses propres soupapes et embiellage. Son volume et son poids est important. Nota: Des conceptions différentes variant de un à huit pis-tons ou plus sont possibles. Pour augmenter la puissance, on a recours à une version tur-25 bocompresseur destinée à augmenter la pression du ou des gaz d'admission. 2)Le moteur deux temps (un cylindre simple effet) Ce moteur ne fournit qu'une explosion par tour et a l'inconvénient d'utiliser un mélange comprenant du carburant -2- et de l'huile de lubrification, ce qui nuit à la qualité des gaz rejetés. 3)Les moteurs rotatifs. Ces moteurs sont d'une réalisation complexe. la correcte lubrification des pièces mobiles engendre une pollution des gaz d'échappements qui entraînent des particules de lubrifiant dans le circuit d'échappement. La durée de vie de ces moteurs reste limitée. EXPOSE DE L'INVENTION : Le moteur selon l'invention à l'avantage de fournir sur une seule bielle, un travail par tour moteur équivalent au travail fournit par un moteur 2 temps, auquel s'additionne le travail résultant de la dilatation de l'air comprimée ré- chauffée par la chaleur habituellement perdue. Ce monteur permet d'augmenter fortement le rendement et de diminuer proportionnellement la consommation et le rejet des gaz polluants. A puissance égale, le dit moteur reste inférieur en poids et encombrement par rapport aux moteurs quatre temps actuels. L'association des fonctions du piston, travail, compression et moteur à air chaud permet : 1)De transmettre les efforts nécessaires à la compression directement d'un piston à l'autre sans générer de frottement et de perte par inertie des pièces qui auraient été nécessaire à la transmission de ces forces. 2) De transmettre la puissance du moteur à air chaud d'un piston à l'autre sans générer de frottement et de perte par inertie des pièces qui auraient été nécessaire à la trans-30 mission de ces forces. 2931208 -3- 3) D'utiliser les faces les mieux disposées à la lubrification pour le guidage des pistons solidaires. 4) De par sa conception, d'économiser en réalisation et en perte par inertie, sur les pièces en mouvement de tout ce 5 qui conçoit l'embiellage. Selon des modes particuliers de réalisation: Le moteur thermique est équipé d'un piston de travail solidaire d'un piston annulaire double effet, le dit piston annulaire lors de son déplacement génère une variation de volume dans 10 une chambre de compression, cette diminution de volume est destinée partiellement ou totalement à la compression de l'air ambiant, d'autre part le dit piston annulaire subit sur la face concernant la chambre de travail inférieur, une poussée supérieur à celle qui aura été nécessaire à la corn- 15 pression, ce supplément d'énergie ajouté à l'air comprimé provient partiellement la chaleur perdue générée par le dit moteur et éventuellement un (ou plusieurs) élément externe au dit moteur, le système peut être multiple dans un but d'équilibrage ou de multiplication de la puissance. 20 la culasse supérieur du moteur thermique peut être équipée d'une soupape d'échappement supérieur contrainte à l'ouverture par effet d'entraînement dans la fin de course basse du piston de travail, le contact entre la soupape et le fond du piston peut être éventuellement amorti par un 25 ressort de contact, selon une autre version le dit piston de travail peut être équipé d'une deuxième soupape d'admission supérieur entraînée elle-même par le piston de travail, la priorité à l'ouverture entre la soupape d'échappement supérieur et la soupape d'admission supérieur peut être condi- 2931208 -4- tionnée par la différence de résistance à la compression entre les ressorts des dites soupapes, la soupape d'échappement supérieur peut être équipée d'un conduit destiné à son refroidissement. 5 La culasse inférieur peut être équipée d'une (ou plu- sieurs) soupape d'admission inférieur et soupape d'échappement inférieur que la (ou les) dite soupape soit contrainte à l'ouverture par une (ou plusieurs) came solidaire du vilebrequin, que la (ou les) dite soupape soit ou 10 non équipée d'un piston de compensation de pression. Des gaz (ou de l'air) sous pression atmosphérique ou sous pression résultant de l'utilisation d'un turbocompresseur ou d'une turbine, peuvent être envoyés vers l'admission de la chambre de compression, en passant au travers d'un ou plu- 15 sieurs clapet anti-retour d'admission pour ensuite sous forme comprimée, qu'ils s'échappent par un ou plusieurs cla- pet anti-retour de sortie vers un échangeur de chaleur si- tué d'une part sur la sortie d'échappement supérieur et d'autre part sur le pourtour du moteur thermique, l'air corn- 20 primé surchauffée peut être pulsé dans une conduite et en- suite admis dans un passage libéré par le levage de la sou- pape d'admission inférieur du moteur à air chaud, la dite soupape d'admission est ouverte au moment de la remontée du dit piston de compression/récupération, le dit piston ayant 25 préalablement lors de sa fin de course de descente, comprimé un volume d'air emprisonner, la soupape d'échappement infé- rieur et la soupape d'admission inférieur étant fermées, ce- ci affin d'obtenir un effet ressort amortisseur de fin de course, se qui permet lors du début de la remontée du dit 2931208 -5- piston d'avoir une pression équivalente des deux côtés de la soupape d'admission inférieur, ceci dans le but de récupérer la quasi totalité de la puissance délivrée par le sur-chauffage de l'air comprimée au moment du début de la re- 5 montée du piston de compression/récupération. L'intérieur du piston de travail peut être ventilé par la circulation d'air résultant de l'échappement du moteur a air chaud, cet air peut ensuite être utilisé pour le gavage de la chambre de travail au moment de l'ouverture de la soupape 10 d'admission supérieur et de la soupape d'échappement supérieur du dit moteur thermique, les gaz d'échappement sont évacués sous la poussée de l'air d'admission vers la sortie d'échappement supérieur. l'air ou les gaz évacué des sorties d'échappement des mo-15 teurs peut être canalisés au travers d'un (ou plusieurs échangeur) de chaleur. Le film de graissage nécessaire au glissement des segments peut être diffusé par une ou plusieurs bagues poreuses, la (ou les) dite bague peut être approvisionnée par un liquide 20 de lubrification provenant du circuit de lubrification du dit moteur, la (ou les) dite bague poreuse peut être alimentée par un doseur de liquide de lubrification spécifique à cette fonction. L'étanchéité par segmentation peut être assurée par deux 25 segments superposés en contact avec un troisième segment, ces trois segments peuvent être logés dans une gorge ou en appuient sur un épaulement et peuvent être maintenus par un anneau élastique ou une bague, les dit segments sont éven- tuellement équipés d'un système à ressort, les montages peu- 2931208 -6- vent être superposés afin d'obtenir un espace annulaire en communication avec un circuit de lubrification spécifique ou commun avec le circuit de lubrification du moteur, un canal d'évacuation peut être situé sur l'extrême partie basse de 5 l'espace nécessaire entre le jeu de segments du bas et l'intérieur de la gorge ou de l'épaulement contenant les dits segments, la dite lubrification peut assurer aussi une fonction de refroidissement. La chambre de travail inférieur peut comporter une sortie 10 d'échappement libre vers l'extérieur ou vers une turbine, la dite chambre peut aussi être alimentée par un carburant de même propriété ou de propriétés différentes du carburant alimentant la chambre de travail supérieur, cette alimentation en carburant peut être de façon permanente ou momenta- 15 née, ou seulement l'une des deux dites chambres peut être alimentée en carburant, le carburant peut se consumer au fur et a mesure de son injection du fait de la température élevée existante dans les dites chambres ou par un procédé d'élévation ponctuel et sectoriel de la température . 20 Les balourds engendrés par les mouvements des pièces mobiles, peuvent être atténués par deux masses équivalentes intégrées ou non à des pièces existantes, tournant sur le même axe et ayant un sens de rotation opposé l'un à l'autre et dont les effets convergents s'opposent aux balourds des di- 25 tes pièces mobiles. Le dit moteur thermique peut être équipé d'une (ou plu-sieurs) soupape d'admission et d'une (ou plusieurs) soupape d'échappement contraintes à l'ouverture par des systèmes autres que la butée mécanique conditionné par la fin de course 2931208 -7- de descente du piston de travail, ces systèmes peuvent êtres de type hydrostatique, à air ou autre gaz comprimé ou sous l'effet de l'action d'électro-aimant, ces systèmes peuvent être soumis ou non à un mécanisme d'avance ou de retard à 5 l'ouverture ou à la fermeture, des dites soupapes par un procédé géré par le résultat d'une lecture de type mécanique, hydraulique ou électronique de la vitesse de rotation. L'air comprimé peut être dévié par le moyen d'un système d'une (ou plusieurs) vanne, pour que cette énergie soit 10 stocker dans un ou plusieurs réservoirs alimentés séparé-ment ou simultanément, un premier réservoir peut être de petite contenance pour stocker l'énergie de courte restitution, le remplissage du premier réservoir peut déclencher le remplissage d'un second réservoir pouvant être destinée à 15 une deuxième restitution, le remplissage du second réservoir peut être déclenché par le remplissage d'un troisième réservoir pouvant être destiné à une troisième restitution, et ceci sans limitation de possibilité, la (ou plusieurs) restitution d'énergie peuvent être obtenu par l'ouverture d'une 20 (ou plusieurs) vanne d'isolation de chaque réservoir, la (ou les) dite vanne peut être gérée manuellement ou commandée par gestion automatique suivant les besoins. L'échangeur de chaleur, pouvant être intégré au dit moteur thermique, restitue par le contact des gaz d'échappement 25 avec la cloison séparant les gaz d'échappement et l'air com- primé, la majeur partie de l'énergie thermique générée par les gaz d'échappement du dit moteur thermique, et éventuel- lement une énergie calorifique extérieur au dit moteur, cette chaleur est transmise vers l'air comprimé sortie au 2931208 -8- travers du clapet anti-retour de sortie du compresseur, l'autre partie de l'air comprimé pouvant être envoyé vers des espaces afin de refroidir les ailettes du dit moteur thermique, les cloisons internes du dit échangeur peuvent 5 être totalement ou partiellement pourvues d'absorbeurs d'ondes acoustiques, les absorbeurs étant destinés à supprimer les ondes émises par les gaz d'échappement, de l'air comprimé sortie du compresseur et celles générées au travers des composants constituant la chambre de travail supé- 10 rieur du dit moteur thermique. Les sorties d'échappements des deux moteurs peuvent se cumuler pour fournir de l'énergie cinétique à une double turbine, cette double turbine peut restituer l'énergie ciné-tique des dit gaz d'échappement à la compression de l'air 15 d'admission, pour qu'ensuite l'air comprimé gave la chambre de travail supérieur et expulse les dit gaz d'échappement vers l'extérieur de la dite chambre de travail. Le piston de travail peut-être dissocié en deux parties dont l'une reçoit l'axe de pied de bielle et la deuxième 20 partie recouvre la première partie, emprisonnant l'axe de pied de bielle. Le piston de travail peut-être le support d'un piston de compression intégré ou démontable. Les gaz d'échappement du moteur thermique peuvent passer 25 dans un catalyseur épurateur intégré ou non a l'échangeur de chaleur. Affin de permettre leur démontage, les composants constituants l'échangeur de chaleur peuvent êtres constitués de demi-pièces montées face à face. 2931208 -9- Afin de permettre leur démontage, les composants constituants l'échangeur de chaleur peuvent êtres de forme hélicoïdale, ce qui permet le montage et le démontage des pièces en effectuant un mouvement rotatif. 5 Afin de permettre le démontage, des composants constituants l'échangeur de chaleur, les ailettes peuvent avoir des pas-sages en quinconces pour forcer l'air à circuler de façon répartie et progressivement du froid vers le chaud. Avant son entrée dans le dit moteur à air chaud, ou le 10 système de stockage, l'air comprimé d'alimentation du moteur à air chaud, peut être chauffé par une autre source de chaleur, que celle perdue par le dit moteur thermique. Le stockage de l'air comprimé peut se réaliser sous forme d'air frais avant qu'il ne passe et se réchauffe dans 15 l'échangeur de chaleur. La sortie des gaz d'échappement du moteur thermique peut servir à réchauffer un élément externe au dit moteur, comme par exemple une cabine de conduite. La sortie des gaz d'échappement du moteur à air chaud peut 20 servir à refroidir un élément externe au dit moteur, comme par exemple une cabine de conduite. L'admission de la chambre de compression peut-être assurée par des clapets habituellement utilisés sur des compresseurs à air. 25 L'air d'admission de la chambre de compression peut-être refroidi par son passage dans un échangeur de chaleur, qui est en contacte avec l'air détendu sortant de l'échappement de la chambre de récupération d'énergie. 2931208 -10- Le refroidissement interne du piston de travail peut-être assuré par l'admission d'air du moteur thermique. L'air d'admission du moteur thermique peut provenir totalement ou partiellement de l'échappement du moteur à air 5 chaud. La conduite de liaison entre l'échappement du moteur à air chaud et la chambres de travail supérieur peut-être équipée d'un échangeur de chaleur afin de modifier la température de l'air d'admission qui ensuite refroidie les composants in- 10 terne du moteur. Le passage (des gaz ou) de l'air d'admission comprimé destiné à gaver la chambre de travail supérieur, peut-être conditionné par le passage libéré par l'escamotage du piston (de travail du moteur thermique) de l'ouverture du dit pas- 15 sage d'admission. Le passage (des gaz) ou de l'air d'admission comprimé destiné à gaver la chambre de travail supérieur, peut-être conditionné par la mise en communication du (ou des) passage existant sur le piston de travail et le passage du (ou des) 20 passage existant dans la chemise correspondant à ce piston de travail supérieur en coïncidence avec l'ouverture de la soupape d'admission installée sur le piston de travail supérieur. Une partie ou la totalité des gaz de compression peut-être 25 détournée au profit d'un stockage d'énergie ou d'une autre utilisation externe au fonctionnement du moteur. Le stockage de l'air comprimé peut être issu de la décélération ou du freinage d'un véhicule, qui consiste a utiliser 2931208 -11- le travail du compresseur affin de dévier l'énergie de l'air comprimé vers un (ou plusieurs) réservoir. L'énergie stockée dans un (ou plusieurs) réservoir peut être restituée vers le moteur à air pour aider ou mouvoir le 5 moteur thermique. L'énergie stockée dans un (ou plusieurs) réservoir peut être restituée vers le moteur à air pour démarrer le moteur thermique. La soupape d'admission inférieur située sur l'entrée du mo- 10 teur à air chaud peut être équipée d'un piston de compensation de pression pour éviter l'ouverture intempestive de la dite soupape. Le piston annulaire de compression et restitution d'énergie peut être fait de matière isolante ou comporter une couche 15 de matière isolante, ceci pour éviter de transmettre la chaleur du moteur à air chaud vers l'air aspiré dans la partie compresseur. Le piston de travail destiné à recevoir une soupape peut-être équipé d'un siège de soupape avec ou non son système de 20 fixation. L'ouverture et la fermeture des soupapes d'admission et d'échappement peut-être décalée d'une soupape à l'autre en jouant sur différence de raideur entre le ressort de rappel de la soupape d'admission et la différence de raideur du 25 ressort de la soupape d'échappement. Les soupapes d'admission ou d'échappement peuvent-êtres équipées d'un conduit destiné au refroidissement et à la lubrification des dites soupapes et que ce conduit soit en 2931208 -12- communication avec le système de lubrification du moteur ou un système de lubrification indépendant au dit moteur. Le refroidissement des soupapes d'admission et d'échappement supérieur peut être assuré par le passage par-5 Ciel de l'air évacué du moteur a air chaud. Le (ou les) sabot destiné à pousser la (ou les) soupapes commandées par le vilebrequin peut-être équipé d'une canalisation de retour suffisamment dimensionné pour évacuer le lubrifiant destiné à la lubrification et au refroidissement 10 de la (ou des) dites soupapes. L'ouverture commandée des orifices d'admission et d'échappement de la chambre de travail inférieur peuvent être effectué par une distribution rotative solidaire ou non du vilebrequin. 15 Les principales pièces fixes peuvent êtres maintenues par effet d'empilement sous la contrainte de vis ou goujons suffisamment élastique pour encaisser les dilatations des pièces empilées. Le bas de la chemise de travail supérieur peut-être équipé 20 d'une pièce destinée à maintenir dans sa partie inférieur une bague poreuse et éventuellement la segmentation inférieure. La chambre du moteur à air chaud dite chambre de travail inférieur en plus de sa capacité de restitution d'énergie, 25 peut être dopée par la combustion d'une faible alimentation de carburant, enflammé dès lors que la soupape d'admission du moteur à air chaud est fermée. 2931208 -13- La canalisation d'alimentation du moteur à air chaud peut être équipée d'un échangeur de chaleur destiné à surchauffer l'air comprimé circulant dans la dite canalisation. La canalisation d'alimentation du moteur thermique peut 5 être équipée d'un échangeur de chaleur destiné à chauffer ou refroidir l'air comprimé circulant dans la dite canalisation. La canalisation d'évacuation du moteur à air chaud peut être équipée d'un échangeur de chaleur destiné à refroidir 10 un gaz ou un liquide destiné à refroidir un composant ex-terne au dit moteur. Une ou les deux pièces destinées à vaincre le balourd naturel du moteur peuvent-êtres des pièces déjà utilisées à d'autres fonctions interne ou externe au moteur. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 sous forme de sections partielle latérale représente plus particulièrement le piston de travail, le pis-ton de compression et les clapets du compresseur. 20 -La figure 2 sous forme de section partielle longitudinale représente plus particulièrement le piston de travail, la chambre de travail inférieur avec ses soupapes. -La figure 3 sous forme de section partielle longitudinale représente plus particulièrement le passage de l'air dans le 25 piston de travail, l'admission de l'air comprimé dans la chambre de travail inférieur. 15 2931208 -14- -La figure 4 représente sous forme de section partielle une version de réalisation d'obtention d'un anneau de lubrifiant refroidisseur prisonnier entre deux jeux de segments étanches. 5 - La figure 5 représente sous forme de section partielle un montage de valves et réserves d'air sur la conduite d' alimentation du moteur à air chaud. - La figure 6 représente sous forme de section partielle, une version de séparation des gaz de sortie du moteur à air 10 chaud d'avec les gaz d'entré du moteur thermique. En référence à ces dessins, exposé d'un mode de réalisation élargi à plusieurs versions. Moteur thermique à piston de travail (111 figure 1) assem- 15 blé sur une bielle (113 figure 1) par l'intermédiaire d'un axe de pied de bielle (175 figure 3), le piston de compression/récupération (109 figure 1) est ensuite monté sur le piston de travail (111 figure 1) et coiffe l'axe de pied de bielle (175 figure 3), l'anneau élastique (110 figure 1 ) 20 maintien les deux dit pistons assemblés. Lors de la descente des pistons la chambre de compression (156 figure 2) se remplie d'air par le clapet anti-retour (108 figure 1), cet air ressort sous forme comprimé, au travers d'un clapet anti-retour (128 figure 1), l'air comprimé 25 est pulsé dans l'échangeur de chaleur (105 figure 1) pour se réchauffer au contacte des ailettes (152 figure 2 ) (170 figure 3) en passant par les passages (151 figure 2 ) disposés en quinconce et les espaces (142 figure 2) (141 figure 2). L'air comprimé préchauffé est poussé dans le conduit ( 102 figure 1 ) pour pénétrer dans l'espace ( 143 figure 2 ) afin 2931208 -15- de prendre la chaleur de la cloison ( 106 figure 1 ) et sortir de l'échangeur de chaleur par la conduite (150 figure 2 ) La conduite (150 figure 2 ) étant éventuellement équipé 5 d'un système de stockage comprenant une ( ou plusieurs ) vanne ( 401 405 409 figure 5 ), un ( ou plusieurs ) réservoir ( 402 406 410 figure 5 ), et éventuellement d'un système de sur-chauffage de l'air comprimé (411 figure 5 ) (411 figure 3 ). 10- Lors de l'ouverture de la soupape d'admission inférieure (158 figure 2 ), par l'action de la came (191 figure 3) et du sabot ( 192 figure 3 ), l'air chaud comprimé rempli la chambre de travail inférieur ( 157 figure 2 ), pour restituer l'énergie de la compression additionné de l'énergie de 15 la chaleur perdue, en forçant la remonté du piston (109 figure 1 ). La soupape d'échappement ( 146 figure 2 ) préalablement contrainte à l'ouverture par une came situé sur le vilebrequin et La descente du piston (109 figure 1 ) permettent 20 d'évacuer l'air partiellement détendu vers la conduite de sortie d'échappement ( 145 figure 2 ). La conduite d'échappement inférieur ( 145 figure 2 ), peut envoyer l'air directement vers le passage ( 174 figure 3),après éventuellement être passé dans un échangeur ( 172 25 figure 3 ). Suivant une autre version, la sortie d'échappement ( 505 figure 6 ) transporte l'air( ou les gaz ), éventuellement au travers d'un échangeur ( 507 figure 6 ), pour ensuite en-traîner totalement ou partiellement une double turbine ( 503 30 figure 6 ). -16- - Dans le cas de la version concernée par le montage de la double turbine ( 503 figure 6 ) l'air d'admission ( 502 figure 6 ) est comprimé par la dite turbine et envoyé dans la canalisation ( 501 figure 6 ) et le passage ( 174 figure 3). 5- L'ouverture de la soupape d'admission {124 figure 1) conditionnée par la fin de course basse du piston de travail supérieur ( 111 figure 1 ), permet à l'air comprimé de pénétrer dans la chambre de travail supérieure (173 figure 3 ), en chassant les gaz d'échappement du passage libéré par la 10 soupape (123 figure 1),cette dite soupape étant contrainte à l'ouverture par la fin de course basse du dit piston de travail. - Les gaz d'échappement évacués par la sortie d'échappement ( 104 figure 1 ) peuvent être contraint à passer dans un 15 épurateur catalytique ( 103 figure 1 ) pour ensuite circuler autour de la cloison d'échange ( 106 figure 1 ), afin de ré-chauffer l'air comprimé circulant à sens inverse de l'autre côté de la dite cloison. - La face intérieur de la partie externe de l'échangeur de 20 chaleur ( 105 figure 1 ), peut être doublée d'un absorbeur de son ayant une capacité à isoler thermiquement la partie externe du dit échangeur. - Une isolation thermique et phonique peut être installée autour des ailettes (152 figure 2 ) ( 170 figure 3 ). 25 - Le piston de travail supérieur (111 figure 1) conçu pour porter un jeu de segments étanche avec éventuellement un anneau de lubrification (311 figure 4) prisonnier entre les jeux de segments (310, 303 figure 4). Les dits jeux de seg- ments peuvent-êtres plaqués sous l'effet des ressorts (307 30 figure 4) incorporés ou non à la bague (304 figure 4) et à 2931208 -17- l'anneau élastique (302 figure 4) afin d'éviter les fuites de lubrifiant au moment du changement de direction de la résultante des forces appliquées à ces dits jeux de segments. L'ensemble des jeux de segments peuvent-êtres démon- tables lorsque le piston (301 figure 4) est en place, dès lors que l'ensemble des jeux de segments et de leur système de ressort soit maintenu dans un épaulement simple ou étagé et contraint à leurs positions par une bague (304 figure 4) et un anneau élastique (302 figure 4). La circulation du lubrifiant peut se faire par des orifices (305 figure 4) dont au moins l'un est destiné à évacuer le lubrifiant dans la partie la plus basse pour éviter toute rétention de lubrifiant. Le dit anneau de lubrification (311 figure 4) peut-être mis en circulation par des orifices du type (305 figure 4) mis en communication avec des canaux de retour (126 figure 1) , L'alimentation du dit anneau de lubrification (311 figure 4) peut-être en communication avec le circuit de lubrification du moteur par l'axe creux de pied de bielle (175 figure 3) et un forage effectué dans la bielle {113 figure 1). La soupape (124 figure 1) est maintenue par le ressort (125 figure 1), appuyé par la bague (130 figure 1), ver-rouillée par l'anneau élastique (131 figure 1). Le piston (111 figure 1) doit être aussi équipé après la mise en place de l'étanchéité (127 figure 1) de la soupape (123 figure 1) avec la butée (132 figure 1) et l'anneau élastique (133 figure 1). Choisir la résistance à l'écrasement des ressorts de sou-pape (121 figure 1) et (125 figure 1) en fonction de la priorité à l'ouverture que l'on veut obtenir, la soupape 2931208 -18- équipée du ressort le plus puissant s'ouvrira la dernière et se fermera la première. La soupape (123 figure 1) comporte un conduit de refroidissement (140 figure 2) qui est en communication avec 5 l'intérieur du moteur et le séparateur d'huile ( 120 figure 1 ), une partie de l'air sortant du moteur à air chaud peut être destinée à passer ce dit conduit pour refroidir la soupape après déshuilage, pour ensuite passer dans le conduit ( 101 figure 1) et rejoindre l'admission d'air (107 10 figure 1 ). L'entrée de l'air de refroidissement chargé de vapeur d'huile, dans la chambre de compression ( 156 figure 2 ) vas permettre une légère et suffisante lubrification du piston de compression ( 109 figure 1 ) et des segmentations ( 129 figure 1 ) ( 154 figure 2 ). 15 - Le montage du ressort de soupape (121 figure 1) avec la bague (351 figure 5) et l'anneau élastique (350 figure 5) ne s'effectue qu'après la mise en place de la culasse (180 figure 3). Pour faciliter le montage de l'anneau élastique (350 figure 5) il est possible de mettre en position haute 20 le piston (111 figure 1) pour qu'il soulève la soupape (123 figure 1) et de la rendre accessible au-dessus de la culasse (180 figure 3). La soupape (123 figure 1) peut-être contrainte à l'ouverture par l'intérieur du piston (111 figure 1). Le 25 montage de la soupape (123 figure 1) est à effectuer sur le piston (111 figure 1) avant le montage de la bielle (113 figure 1) et de l'axe de pied de bielle (175 figure 3). L'étanchéité de la chambre de travail (173 figure 3) au passage de la soupape (123 figure 1) peut-être assuré par 30 un segment ou un jeu de segments (127 figure 1). La butée 2931208 -19- (132 figure 1) peut-être maintenue par un anneau élastique (133 figure 1) et être équipée ou non d'un amortisseur à ressort intégré ou non à la dite butée. Selon une version, les bagues poreuses de lubrification 5 non représentées sont montées à force dans leur logement respectif aménagé dans chaque chemise de travail. Les bagues poreuses de lubrification peuvent-êtres alésées en même temps que les chemises de travail respectives . - Selon une autre version (non illustré), les dites bagues 10 poreuses de lubrification, peuvent-être bridées en position par un anneau fixé par vis, la dite bague poreuse de lubrification peut-être bridée par l'anneau tout en laissant le jeu suffisant au fonctionnement du segment d'étanchéité qui lui est logé dans un épaulement réalisé dans la bague po- 15 reuse de lubrification. L'alimentation de la bague poreuse de lubrification peut-être assuré par un conduit communicant d'une part avec une gorge de répartition autour de la bague poreuse et d'autre part communiquer avec le circuit de lubrification du mo- 20 teur, cette canalisation permet aussi de vider le lubrifiant situé autour de la dite bague poreuse lors de l'arrêt du moteur. - La culasse inférieure (159 figure 2) peut-être équipée selon version d'une (ou plusieurs) soupape (146 figure 2) 25 (158 figure 2) contrainte à l'ouverture par le soulèvement d'un (ou plusieurs) sabot (178 figure 3) (192 figure 3) provoqué par une (ou plusieurs) came (191 figure 3) solidaire du vilebrequin (179 figure 3). - La ( ou les ) soupape (146 figure 2) (158 figure 2) 30 peut-être refroidie et lubrifiée par une (ou plusieurs) 2931208 -20- canalisation (176 figure 3) (161 figure 2) en communication avec le circuit de lubrification du moteur au travers du ( ou des ) coussinet (162 figure 2) (177 figure 3). L'étanchéité de la chambre de compression (156 figure 5 2) est assurée par les segments ( ou jeu de segments ) (154 figure 2) (129 figure 1). L'étanchéité de la chambre de travail supérieur (173 figure 3) est assurée par les segments ( ou jeu de segments) (127 figure 1) ( toute la figure 4). 10 L'étanchéité de la chambre de travail inférieur (157 figure 2) est assurée par les segments ( ou jeu de segments) (129 figure 1) ( 112 figure 1). La chaleur restante contenue dans les gaz d'échappement peut être récupéré par un échangeur thermique ( 506 figure 15 3) ( 506 figure 6). 20 25 REVENDICATIONS1) Moteur thermique, caractérisé en ce que le piston de travail (111 figure 1) du dit moteur thermique soit solidaire d'un piston annulaire double effet (109 figure 1), le dit piston annulaire lors de son déplacement génère une variation de volume dans la chambre de compression (156 figure 2), cette diminution de volume est destinée partiellement ou totalement à la compression de l'air ambiant, d'autre part le dit piston annulaire subit sur la face concernant la chambre de travail inférieur (157 figure 2), une poussée supérieur à celle qui aura été nécessaire à la compression, ce supplément d'énergie ajouté à l'air comprimé provient partiellement de la chaleur perdue générée par le dit moteur et éventuellement d'un (ou plusieurs) élément externe au dit moteur, le système peut être multiple dans un but d'équilibrage ou de multiplication de la puissance. 2) Moteur thermique selon revendication 1, caractérisé en ce que la culasse supérieur (180 figure 3) du moteur thermique soit équipée d'une soupape d'échappement supérieur (123 figure 1) contrainte à l'ouverture par effet d'entraînement dans la fin de course basse du piston de travail (111 figure 1), le contact entre la soupape et le fond du piston peut être éventuellement amorti par un ressort de contact, selon une autre version le dit piston de travail peut être équipé d'une deuxième soupape d'admission supérieur (124 figure 1) entraînée elle-même par le piston de travail (111 figure 1), la priorité à l'ouverture entre la soupape d'échappement supérieur {123 figure 1) et la soupape d'admission supérieur {124 figure 1) est conditionnée par la différence de résistance à la 2931208 -22- compression entre les ressorts (121 figure 1) et (125 figure 1), la soupape d'échappement supérieur (123 figure 1), la dite soupape supérieur peut être équipée d'un conduit (140 figure 2) destiné à son refroidissement. 5 3) Moteur thermique selon revendication 1 caractérisé en ce que la culasse inférieur (159 figure 2) soit équipée d'une (ou plusieurs) soupape d'admission inférieur (158 figure 2) et soupape d'échappement inférieur(146 figure 2), que la (ou les) dite soupape soit contrainte à l'ouverture 10 par une (ou plusieurs) came (191 figure 3) solidaire du vilebrequin (192 figure 3), que la (ou les) dite soupape soit ou non équipée d'un piston de compensation de pression. 4) Moteur thermique selon revendication 1 caractérisé en ce que les gaz d'admission sous pression atmosphérique ou 15 sous pression résultant de l'utilisation d'un turbo-compresseur ou d'une turbine, soient envoyés vers la chambre de compression (156 figure 2), en passant au travers d'un ou plusieurs clapet anti-retour d'admission (108 figure 1), pour ensuite sous forme comprimée, qu'ils s'échappent par un 20 ou plusieurs clapet anti-retour de sortie (128 figure 1), l'air comprimé est envoyé vers l'échangeur de chaleur {105 figure 1) situé d'une part sur la sortie d'échappement supérieur (104 figure 1) et d'autre part sur le pourtour du moteur thermique, l'air comprimé surchauffée est ensuite 25 pulsée dans la conduite (150 figure 2) et admis dans le passage libéré par le levage de la soupape d'admission inférieur (158 figure 2) du moteur à air chaud, la dite soupape d'admission est ouverte au moment de la remontée du dit piston de compression/récupération (109 figure 1), le 2931208 -23- dit piston ayant préalablement lors de sa fin de course de descente, comprimé un volume d'air emprisonner, la soupape d'échappement inférieur (146 figure 2) et la soupape d'admission inférieur (158 figure 2) étant fermées, ceci 5 affin d'obtenir un effet ressort amortisseur de fin de course, se qui permet lors du début de la remontée du dit piston d'avoir une pression équivalente des deux côtés de la soupape d'admission inférieur (158 figure 2), dans le but de récupérer la quasi totalité de la puissance délivrée par 10 le sur-chauffage de l'air comprimée au moment du début de la remontée du piston de compression/récupération (109 figure 1). 5) Moteur thermique selon revendication 1, caractérisé en ce que l'intérieur du piston de travail (111 figure 1) soit 15 ventilé par la circulation d'air résultant de l'échappement du moteur a air chaud (174 figure 3), et que cet air soit ensuite utilisé pour le gavage de la chambre de travail (173 figure 3), au moment de l'ouverture de la soupape d'admission supérieur (124 figure 1) et de la soupape 20 d'échappement supérieur (123 figure 1) du dit moteur thermique, les gaz d'échappement sont évacués sous la poussée de l'air d'admission vers la sortie d'échappement supérieur (104 figure 1). 6) Moteur thermique selon revendication 4, caractérisé en 25 ce que les gaz d'échappement du moteur thermique évacués de l'échangeur de chaleur (105 figure 1) ou l'air d'échappement évacué des sorties d'échappement (505 figure 6) (150 figure 2), soient canalisés au travers d'un (ou plusieurs) 2931208 -24- échangeur de chaleur (506 figure 6) (507 figure 6) (411 figure 3) (506 figure 3). 7) Moteur thermique selon revendication 1 caractérisé en ce que le film de graissage nécessaire au glissement des 5 segments peut être diffusé par une ou plusieurs bagues poreuses, que la (ou les) dite bague soit approvisionnée en liquide de lubrification provenant du circuit de lubrification du dit moteur, ou que la (ou les) dite bague poreuse soie alimentée par un doseur de liquide de 10 lubrification spécifique à cette fonction. 8) Moteur thermique selon revendication 1 caractérisé en ce que l'étanchéité par segmentation peut être assurée par deux segments (310 figure 4) superposés en contact avec un troisième segment (303 figure 4), que ces trois segments se 15 logent dans une gorge ou appuient sur un épaulement et soient maintenus par un anneau élastique {302 figure 4) ou une bague (304 figure 4), les dit segments sont éventuellement équipés d'un système à ressort à titre d'exemple (307 figure 4), les montages peuvent être 20 superposés, afin d'obtenir un espace annulaire (311 figure 4) en communication avec un circuit de lubrification spécifique, ou commun avec le circuit de lubrification du moteur, relié par un canal (305 figure 4) situé sur l'extrême partie basse de l'espace nécessaire entre le jeu 25 de segments du bas et l'intérieur de la gorge, ou de l'épaulement contenant les dits segments, la dite lubrification assurant aussi une fonction de refroidissement. 2931208 -25- 9) Moteur thermique selon revendication 1 caractérisé en ce que la chambre de travail inférieur (157 figure 2) comporte une sortie d'échappement (505 figure 6) vers l'extérieur ou vers une turbine et que la dite chambre soit 5 aussi alimentée par un carburant ayant les même propriétés ou des propriétés différentes du carburant alimentant la chambre de travail supérieur (173 figure 3), que cette alimentation en carburant le soit de façon permanente ou momentanée, ou que seulement l'une des deux dites chambres 10 soit alimentée en carburant, le carburant se consumant au fur et a mesure de son injection du fait de la température élevée existante dans les dites chambres ou par un procédé d'élévation ponctuel et sectoriel de la température . 10) Moteur thermique selon revendication 1 caractérisé 15 en ce que les balourds engendrés par les mouvements des pièces mobiles (109, 111, 113 figure 1), peuvent être atténués par deux masses équivalentes intégrées ou non à des pièces existantes, tournant sur le même axe et ayant un sens de rotation opposé l'un à l'autre et dont les effets 20 convergents s'opposent aux balourds des dites pièces mobiles. 11) Moteur thermique selon revendication 1 caractérisé en ce que le dit moteur thermique soit équipé d'une (ou plusieurs) soupape d'admission et d'une (ou plusieurs) 25 soupape d'échappement, contraintes à l'ouverture par des systèmes autres que la butée mécanique conditionné par la fin de course de descente du piston de travail (111 figure 1),ces systèmes peuvent êtres de type hydrostatique, à air ou gaz comprimé, ou sous l'effet de l'action d'électro- -26- aimant, ces systèmes sont soumis ou non à un mécanisme d'avance, ou de retard à l'ouverture ou fermeture des dites soupapes par un procédé géré par le résultat d'une lecture de type mécanique, hydraulique ou électronique de la vitesse de rotation. 12) Moteur thermique selon revendication 1 caractérisé en ce que l'air comprimé soit dévié par le moyen d'un système de vannes (401, 405, 409 figure 5), pour que cette énergie soit stocker dans un ou plusieurs réservoirs (402, 406, 410 figure 5) alimentés séparément ou simultanément, un premier réservoir (402 figure 5) peut être de petite contenance pour stocker l'énergie de courte restitution, le remplissage du premier réservoir (402 figure 5) peut déclencher le remplissage du second réservoir (406 figure 5) destinée à une deuxième restitution, le remplissage du second réservoir peut déclencher le remplissage du troisième réservoir (410 figure 5) destiné à une troisième restitution, et ceci sans limitation de possibilité, la (ou les) restitution d'énergie est obtenu par l'ouverture de la (ou des) vanne d'isolation de chaque réservoir, la (ou les) vanne (401 405 409 figure 5) peut être gérée manuellement ou commandée par gestion automatique suivant les besoins. 13) Moteur thermique selon revendication 4 caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (105 figure 1) intégré au dit moteur thermique, restitue par le contact des gaz d'échappement avec la cloison (106 figure 1) séparant les gaz d'échappement et l'air comprimé, la majeur partie de l'énergie thermique générée par les gaz d'échappement du dit moteur thermique, et éventuellement une énergie calorifique 2931208 -27- extérieure au dit moteur, cette chaleur est transmise vers l'air comprimé sortie au travers du clapet anti-retour de sortie du compresseur (128 figure 1), l'air comprimé étant au préalable canalisé et préchauffé dans l'espace disponible 5 situé entre les ailettes de refroidissement du moteur thermique et l'enveloppe la plus proche constituant le dit échangeur de chaleur (105 figure 1), les cloisons internes du dit échangeur (105 figure 1), qui n'on pas pour mission d'échanger la chaleur sont totalement ou partiellement 10 pourvues d'absorbeurs d'ondes acoustiques, afin d'ajouter à l'échangeur de chaleur (105 figure 1) une fonction d'absorbeur de son . 14) Moteur thermique selon revendication 4, caractérisé en ce que les gaz d'échappement du moteur thermique évacués 15 de l'échangeur de chaleur (105 figure 1) et l'air d'échappement évacué des sorties d'échappement (505 figure 6) se cumulent pour fournir de l'énergie cinétique à une double turbine (503 figure 6), cette double turbine restitue l'énergie cinétique des dit gaz d'échappement à l'air 20 d'admission (502 figure 6), cet air d'admission est comprimé dans la canalisation (501 figure 6) pour ensuite gaver la chambre de travail supérieur (173 figure 3) en expulsant les dit gaz d'échappement vers l'extérieur de la dite chambre de travail. 25