Brevet FR3038006A1 — publié le 20161230

La présente invention concerne un procédé et un système de mise en veille d'un moteur à combustion, notamment monté sur un véhicule, sans l'arrêt de sa rotation, en vue de sa proche remise en fonctionnement normal. Le moteur ne sera ainsi utilisé que lorsqu'il est en charge. Cette invention permet aussi d'éliminer le démarreur électrique devenu inutile, et d'adopter ainsi une batterie électrique sans fort débit maxi. Un moteur à combustion de type automobile fournit un travail lorsqu'il est chargé, mais continue à fonctionner quand on ne lui demande pas de couple moteur, par exemple en descente, à l'arrêt au feu rouge. Il continue alors à consommer du carburant, à émettre des gaz polluants, du bruit, des vibrations, de la chaleur, à s'user, en pure perte. Cet inconvénient est très préjudiciable notamment en ville et en circulation dense ou bloquée, où le moteur n'est que très peu utilisé. Certains systèmes dits « stop and start » pour arrêt démarrage apportent une solution à ce problème, mais seulement pour des arrêts bien définis. Ces arrêts doivent être supérieurs à 3 secondes et imposent que le véhicule soit immobile. Ils imposent aussi le redémarrage du moteur par un système démarreur à grosse consommation électrique. Cette invention de procédé et système de mise en veille permet de remédier à ce problème de moteur inutilisé continuant à fonctionner. L'invention consiste à mettre le moteur en veille tout en conservant sa rotation. Pour cela, son alimentation en carburant est coupée. Il fonctionne alors sans aucune émission de gaz polluants, sans aucune consommation de carburant, sans bruit, et sans vibrations. Sa rotation sera mise en mode libre par élimination de ses compressions. La partie mobile du moteur se trouve ainsi dégagée de toute contrainte. Le vilebrequin (6) tourne et les pistons (1) translatent librement sans aucun effort. L'invention permet au moteur de repartir sans redémarrage, simplement par restauration des compressions et de l'alimentation en carburant. Grace à l'invention, le démarrage sera instantané, sans à-coups, et sans intervention extérieure de démarreur consommant de l'électricité. Grace à l'invention, les systèmes annexes au moteur et entraînés par celui-ci, tels que hydraulique de direction, lubrification interne, refroidissement à eau, climatisation.... ne sont pas interrompus puisque le moteur continue sa rotation en mode veille, à la différence d'un système « stop and start ». Cette invention permet d'activer le mode mise en veille aussi souvent que désiré, c'est-à-dire dès que le moteur n'est plus travaillant. Une gestion électronique de cette mise en veille permet de couper le moteur même avec le véhicule en mouvement, dès l'annulation du couple moteur sur l'arbre de sortie par exemple. Exemple du véhicule 3038006 2 dans une descente : le moteur est mis en veille avec consommation zéro. Le « frein moteur » peut être conservé en gardant une partie de compression mais sans carburant. Le moteur peut aussi passer en mode veille dès que l'embrayage est actionné puisque le couple moteur n'est pas utilisé. Exemple entre les changements de 5 rapports de boite a vitesse Un système « E-clutch » pour Embrayage Electronique, déjà existant, aidera cette fonction. De mini mises en veille sont possibles. Exemple : Durant 1 seconde. Grace à cette invention, la consommation de carburant, l'émission de gaz polluants, le bruit, les vibrations, l'usure sont éliminés en mode veille. L'économie de carburant peut 10 être très importante. La réalisation technique de cette invention concerne les moteurs classiques de type cycle à 4 temps à carburant essence ou diésel, de type mono ou multi cylindres. La coupure et la remise en fonction de l'alimentation en carburant se fait par une gestion simple, électrique et électronique, de l'injection de carburant existante. La suppression des 15 compressions se fait par l'ouverture continue des chambres de combustion durant tout le temps de mise en veille. Cette fonction se fait par ouverture d'un orifice dans les chambres de combustion du moteur. Cet orifice est soit la soupape d'admission (2) maintenue ouverte comme décrit sur la figure 1, soit la soupape d'échappement (3) maintenue ouverte comme décrit sur la figure 2, soit les deux soupapes (2) et (3) maintenues ouvertes 20 comme décrit sur la figure 3, soit une communication (5) ouverte entre les cylindres comme décrit sur la figure 4. La plus simple et efficace des solutions est l'ouverture de soupapes à commande électrique (4), éliminant toute distribution sur le moteur comme sur figure 5. Une gestion simple, électrique et électronique suffit alors à mettre en place l'invention. La tête de soupape ne doit pas interférer avec la trajectoire du piston. 25 La rotation du moteur en mode veille doit être légèrement assistée pour rester continue, surtout en raison de l'entrainement des accessoires. Cette assistance est assurée par un petit moteur électrique ou par l'alternateur électrique déjà en place sur la voiture. Cet alternateur devient alors un alternateur moteur. Sa consommation électrique est négligeable en comparaison à celle du démarreur électrique classique. 30 La rotation en mode veille peut être diminuée. Exemple 600 Rotations par Minutes. Cette invention de procédé et système de mise en veille permet, grâce à cette fonction assurée par le petit moteur, de supprimer le démarreur électrique classique, devenu inutile. Le démarrage à froid de type parking se fait alors suivant l'ordre suivant : Arrêt mise en veille moteur - activation des compressions et alimentation carburant. Cette 35 application de l'invention est une conséquence de ses avantages. 3038006 3 La suppression du démarreur entraine la simplification de la batterie électrique n'ayant plus besoin de délivrer une forte puissance électrique. Cette autre application de l'invention est une deuxième conséquence de ses avantages. La figure 1 représente en coupe le schéma d'un moteur à piston (1) classique avec la 5 soupape d'admission (2) ouverte par un système extérieur. La figure 2 représente en coupe le schéma d'un moteur à piston (1) classique avec la soupape d'échappement (3) ouverte par un système extérieur. La figure 3 représente en coupe le schéma d'un moteur à piston (1) classique avec les soupapes d'admission (2) et d'échappement (3) ouvertes avec un système extérieur 10 La figure 4 représente un moteur 4 cylindres en coupe longitudinale avec une communication (5) entre les cylindres 1 et 2, 3 et 4. L'obturation de ces communications en fonctionnement normal n'est pas représentée. La figure 5 représente en coupe le schéma d'un moteur à piston (1) classique équipé de soupapes à commande électriques (4). 15 Le moteur idéal, équipé de l'invention et selon les technologies actuelles en 2015, sera de type 3 ou 4 cylindres, avec des soupapes à commande électriques, donc très faciles à piloter ouvertes et/ou fermées. Moteur sans distribution, donc sans aucune perte en mode mise en veille. Il n'aura plus de démarreur. Il aura un alternateur réversible capable de faire tourner le moteur et ses accessoires en mode mise en veille Il aura une batterie électrique 20 adaptée, juste de type capacitive. Il sera plus léger. Estimation de 10 Kg en moins. Il aura les mêmes performances. Il coutera moins cher à produire, à utiliser, à entretenir. Il consommera moins. Il n'émettra plus de gaz polluants, plus de bruit, plus de vibrations en mode veille. Il aura une durée de vie supérieure en raison de son temps de fonctionnement en mode 25 veille non usant pour lui. Le moteur classique actuel, essence ou diesel est aussi parfaitement adapté à l'application de cette invention. Cette invention apporte une forte baisse de la consommation, de la pollution, du bruit, des vibrations, de l'usure du moteur. Une hausse du confort du véhicule. La présente invention concerne un procédé et un système de mise en veille destiné à 30 équiper les moteurs à combustion, notamment montés sur véhicules de type automobiles, camions, bus, motocyclettes, engins industriels, agricoles, travaux publics. REVENDICATIONS1) Procédé de mise en veille d'un moteur a combustion, notamment monté sur un véhicule, en vue de sa proche remise en fonctionnement, caractérisé en ce que la mise en veille est obtenue par arrêt d'injection de carburant et suppression des compressions dans les cylindres et en ce que la rotation du moteur est conservée durant toute la mise en veille de celui-ci. 2) Procédé, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un petit moteur électrique ou l'alternateur du véhicule transformé en moteur assure le maintien en rotation en mode veille. 3) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la suppression des compressions se fait par ouverture d'une ou plusieurs soupapes ou par mise en communication des cylindres entre eux ou avec l'extérieur.. 4) Dispositif de mise en veille d'un moteur à combustion caractérisé en ce qu'il permet la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3.