Brevet FR3014135A1 — publié le 20150605

L'invention porte sur un système de culasse à distribution rotative permettant un très grand rendement. Système sans ressorts ni soupapes ni arbre à came, adaptable à tous les moteurs à explosion à 4 temps, simple ou multi cylindre ayant pour source d'énergie aussi bien l'essence que le gasoil le gaz ou autre combustible gazeux ou liquide et tous nombres de cylindres. Actuellement les moteurs à explosion à 4 temps sont limités en rendement par le diamètre maximum possible des soupapes d'admission et d'échappement. Soit 20% environ par soupape de la surface des pistons pour les moteurs ayant 2 soupapes par cylindre et 30% environ par paire de soupapes pour les moteurs ayant 4 soupapes par cylindre. Il sont aussi limité en RPM(Rotation Par Minute) à cause du problème lié à l'affolement des ressorts de soupapes à haut régime ainsi que du risque de décrochement des soupapes en question. Le principe de l'invention rend possible l'ouverture en continu de l'admission ainsi que de l'échappement jusqu'à 100% de la surface des pistons d'où une importante montée en puissance. La limite de la RPM monte considérablement aussi car il n'y à pas de soupapes ni de ressort dans cette invention. Le rendement «chevaux/litre» devrait aussi augmenter du fait de la suppression des contraintes mécaniques dues sustème de soupapes, et grasse à la circulation grandement facilité des flux d'admission et d'échappement enfin possible par l'agrandissement considérable en continu des ouvertures d'admission et d'échappement. Cette invention supprime aussi les risques de casse moteurs du aux décrochages des soupapes et cassures des courroies de distribution. L'invention (A-B) totalise environ seulement 30 pièces (hors visserie) contre plus de 90 pour les 4 temps et 4 cylindres à 2 soupapes et plus de 170 pour les 4 temps et 4 cylindres à 4 soupapes. Donc fabrication et assemblage plus simple, réduction du stockage, du prix de revient etc... La fabrication exigera des segments spéciaux (S1 et S2) et une très grande précision d'usinage pour résoudre les problèmes liés à la perte de compression. La fabrication exigera probablement aussi l'usage de la technique du choquage des métaux, ce qui n'est pas un problème de nos jours. Les dessins annexés illustrent l'invention. La figure 1 de la page 1/7 représente globalement la culasse en dessin 3D du principal de l'invention. - Le corps principal de la culasse (A) qui pourra être usinée soit en un bloc plus deux flasques ou deux demi-blocs avec ou sans flasque à la convenance du constructeur. - La distribution monobloc rotative (B) - Les pipes d'admission à fort passage de flux ( C) - Les pipes d'échappement à fort passage de flux (D) 10 - Les logements des éventuelles bougies (E) - Les segments racleurs linéaires (S1) poussés par ressorts et encochés pour le croisement avec (S2) (Page 3/7 Fig 4) - Les segments annulaires (S2) (Page 3/7 Fig 5) - Non représentés les entrées d'injecteurs 15 - Non représenté les systèmes de refroidissements et lubrifications. . De la figure 2 à la figure 16 des pages 2/7 à 7/7 sont représentés tous les détails ainsi que le principe de fonctionnement toujours avec des dessins en 3D. Figure 17 de 7/7, une coupe d'un bloc (J) 20 Exposé détaillé avec un exemple sur moteur à explosion à 4 temps et 4 cylindres de 1600 cm3. Alésage 80 mm, course 80 mm. Diamètre de la distribution (B) figure 1 page 1/7, 180 mm. Exemple représentant seulement 80% de l'exploitation possible de la surface d'alésage de 5020 mm2, soit 4020 mm2 aussi bien pour l'admission 25 que pour l'échappement. Il est possible d'augmenter toutes ces surfaces à 100% moyennant une augmentation de la longueur du moteur et(ou) du diamètre de la distribution(B) figure 1 page 1/7. Le moteur est classique, 4 pistons numéroté de 1 à 4 et fonctionnant dans l'ordre classique 1 3 4 2. 30 Surface d'ouverture des pipes d'admission (C) figure 1 page 1/7, 64 mm x 64 mm soit 4096 mm2. Surface d'ouverture des pipes d'échappement (D) figure 1 page 1/7, 64 mm x 64 mm soit 4096 mm2. Surface de la jonction d'admission/distribution (F) figure 2 35 page 2/7, 20 mm x 201 mm soit 4096 mm2. Surface de la jonction distribution/échappement (G) figure 3 page 2/7, 20 mm x 201 mm soit 4096 mm2. Surface d'alimentation des cylindres (H) figure 4 page 3/7 4020 mm2. Figure 5 pages 317, la chicane de communications de l'admission (K) et (M) dans la distribution (B) est de surface constante dans toute la longueur de la chicane, soit 4020 mm2. Figure 5 pages 3/7, la chicane de communications de l'échappement (L) et (N) dans la distribution (B) est de surface constante dans toute la longueur de la chicane, soit 4020 mm2. Sont prévus pour la maintenance de la compression, deux segments racleurs linéaires entaillés spécialement (S1) figure 4 page 3/7 et 13 segments annulaires (S2) figure 5 page 3/7 se 10 croisant (S1 & S2) figure 4 page 3/7. Prévoir lubrification adéquate. En page 417 la figure 6 image les 4 blocs (J) destinés à chaque piston. Chaque bloc(J) est constitué de : - une réservation (01) pour la pipe d'admission (M) - une réservation (02) pour la lumière d'admission (K) au 15 cylindre et la lumière d'échappement (L) du cylindre - une réservation (03) pour la pipe d'échappement (N) - Des segments (S2) utiles pour compartimenter (01 02 & 03) et maintenir la compression. Les 4 blocs (J) coulés usinés d'un seul bloc seront alternés 20 pour permettre le fonctionnement classique dans l'ordre 1-3-4-2 ou tout autre système. Les figure 6 et 7 de la page 4/7 permettent aussi de voir les décalages latéraux aux pistons de l'admissions et de l'échappement et donc d'en comprendre mieux le fonctionnement. 25 Le fonctionnement sur un seul cylindre est représenté dans l'ordre par les figures de 8 à 16 des pages 5/7 à 7/7. La figure 8 page 5/7 représente le piston au point mort haut. La distribution (B) est en balancement entre l'échappement et l'admission.L'ouverture (M) commence à se présenter devant la 30 pipe d'admission 0 La figure 9 page 5/7 représente le piston à mi course. L'ouverture (M) et bien en face de la pipe d'admission ( C). L'ouverture (K)est bien en face de l'ouverture (H) figure 4. Le passage du flux de (M) à (K) est au maximum pour alimenter le 35 cylindre. La figure 10 page 5/7 représente le piston au point mort bas. C'est la partie (02) de la distribution (B) qui se présent pour fermer l'ouverture (H) de la culasse et va servir de chambre de combustion durant les phases de compression d'explosion et de détente. La figure 11 page 5/7 représente le piston en pleine phase de compression. (02) ferme toujours l'ouverture (H) de la culasse. Figure 12 page 6/7. Le piston est à nouveau au point mort haut en fin de compression. (02) obstrue toujours l'ouverture (H). C'est l'explosion. Figure 13 page 6/7. Le piston redescend. C'est la phase détente. (02) maintient toujours (H) fermé. Figure 14 page 6/7. Le piston est au point mort bas. L'ouverture d'échappement (L) est prête à succéder à (02). Figure 15 page 6/7. C'est la phase d'échappement. Le piston remonte. L'ouverture d'échappement (L) est en face de l'ouverture de la culasse (H). Les gaz d'échappement passent en flux maximum de (L) à (N) puis à la pipe d'échappement (D) Figure 16 page 7/7.Le cycle est fini. Le piston est revenu au 15 point mort haut, (02) est de nouveau en balancement entre l'échappement (L) et l'admission (K). Les avances et retard d'admission et d'échappement seront figés à la fabrication de la distribution. Le choix du diamètre de la distribution (B) influencera donc sur les possibilités d'angles 20 d'avance, de retard et de taille et temps d'ouverture. Ils devront donc avoir étés déterminés pendant l'étude et les essais. Seul une petite influence restera possible en jouant sur le calage de la courroie de distribution. La présente invention est destinée à tous les constructeurs 25 de tous types de moteurs à explosion à 4 temps mono ou multicylindres, tous carburants et tous systèmes de carburation et dans tous les secteurs concernés de l'industrie. Automobile, moto, bateaux, aviation etc... REVENDICATIONS1)Dispositif de culasse(A) à distribution monobloc rotative (B) caractérisé par l'absence de soupapes, de ressorts de soupapes et d'arbre à came. 2)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'invention est adaptable à tous types de moteurs à explosion à 4 temps simple ou multi cylindre tous carburants. 3)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que qu'il comporte des segments racleurs spéciaux linéaires (S1) poussés par ressorts et encochés pour le croisement avec des segments o spéciaux annulaires (S2) 4)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la culasse (A) est usinée soit en un bloc plus deux flasques pour les paliers, soit deux demi-blocs avec ou sans les flasques, à la convenance du constructeur.