Brevet FR3059714A1 — publié le 20180608

MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A DETENTE SEPAREE DANS DEUX CYLINDRES DE DETENTE [0001] L'invention concerne un moteur à combustion interne dit à cycle réparti ou séparé avec au moins deux cylindres dédiés spécifiquement à la combustion et à la détente. Un tel moteur présente l'avantage de diminuer les émissions de NOx, de même que de présenter un rendement et une densité de puissance améliorés. Le moteur à combustion interne de la présente invention peut être utilisé préférentiellement pour un véhicule automobile. [0002] Il est connu d'utiliser un moteur à combustion interne avec un cycle réparti pour lequel un ou des cylindres sont dédiés à la compression de l'air admis et un cylindre est dédié à la combustion puis à l'expansion de l'air admis, les gaz résultant de la combustion étant évacués dans une ligne d'échappement dans le cas spécifique et non limitatif d'un véhicule automobile. Cette technique est aussi connue sous le nom anglo-saxon de « Split Cycle » dont la traduction en français a été donnée précédemment ou peut être aussi cycle fractionné. [0003] Il s'ensuit que dans un moteur à cycle réparti, il est séparé dans au moins deux cylindres distincts les quatre temps d'un cycle Beau de Rochas habituellement concentrés dans un seul cylindre du moteur. En effet, dans un moteur conventionnel, les quatre phases du cycle, c'est-à-dire l'admission, la compression, la détente et l'échappement se suivent dans la durée pour chacun des cylindres du moteur. [0004] Dans un moteur à cycle réparti, les phases d'admission, de compression, d'une part, de détente et d'échappement, d'autre part, se situent dans deux cylindres différents et peuvent alors être exécutées simultanément avec un phasage adéquat. Les deux cylindres, respectivement dédiés, d'une part, à la compression et, d'autre part, à la combustion et à l'expansion ou détente, réalisent deux cycles en deux tours moteur, soit autant qu'un bicylindre quatre temps de même cylindrée. [0005] On peut alors optimiser chacun des cylindres en fonction de leur utilisation, soit en admission et compression pour le premier cylindre, soit en combustion, détente et échappement pour le deuxième. En fin de compression, la charge est transférée du piston compresseur vers le piston détendeur. En plus de l'optimisation géométrique de chacun des cylindres, on peut aussi gagner sur le rendement thermodynamique en adaptant la 3059714 2 gestion thermique à chacune des fonctions, par exemple en effectuant un refroidissement pour le cylindre de compression et une isolation pour le cylindre de détente. [0006] Par rapport à un moteur conventionnel, un moteur à cycle réparti aura la même cylindrée à puissance comparable. Le concept peut parfaitement être appliqué à tout type 5 de motorisation à combustion interne, par exemple Diesel ou essence. [0007] La principale rupture du concept à cycle réparti est donc de ne plus considérer chaque cylindre du moteur comme étant à la fois un compresseur et un détendeur, mais de pouvoir optimiser un compresseur d'un côté et un détendeur de l'autre, avec une phase de transfert entre les deux. Il s'ensuit qu'il n'y a plus n cylindres identiques à gérer mais 10 n/2 couples de cylindres compresseurs et détendeurs. Pour un tel cycle réparti, il convient de prendre en compte la double gestion thermique, le transfert d'une charge de gaz comprimé, c'est-à-dire la pression relativement élevée à la fois dans le compresseur et dans le détendeur et la synchronisation des couples de cylindres. [0008] Le document US-A- 5 199 262 décrit une architecture de moteur à quatre temps 15 dans lequel le mélange air et carburant admis traverse successivement trois cylindres : un cylindre de compression, un cylindre de combustion et un cylindre de détente. Le moteur est préférentiellement un moteur diesel mais peut être à essence. On a donc bien dans ce document une partie du mélange air et carburant qui, après avoir été comprimée, est introduite dans un cylindre de combustion, puis dans un troisième cylindre. 20 [0009] Ce document se distingue toutefois d'un moteur à cycle réparti en ce que la combustion et l'expansion se font dans des cylindres différents. Une partie des gaz brûlés dans le cylindre de combustion est cependant envoyée directement à l'échappement et le troisième piston ne réalise qu'une expansion supplémentaire des gaz brûlés, donc sans deuxième combustion. De plus, il est mentionné que si les pistons compresseurs et 25 détendeur fonctionnent sur un cycle à deux temps, les pistons de combustion fonctionnent sur un cycle à quatre temps. [0010] Dans un moteur thermique conventionnel, les gaz chauds évacués dans la ligne d'échappement contiennent de l'énergie qui sera perdue vers l'air ambiant. Un moteur à cycle réparti présente l'avantage de pouvoir récupérer une partie de cette énergie dans le 30 cycle, ce qui permet d'améliorer le rendement thermique global. [0011] Par contre, un moteur à cycle réparti présente le désavantage que, durant la phase de détente, des échanges thermiques vers les parois du cylindre ont lieu et que la 3059714 3 détente n'est pas adiabatique. Ces échanges thermiques avec de l'énergie perdue vers les parois du cylindre, ont pour effet de diminuer le rendement global. La cause principale de ces échanges thermiques est le niveau de température maximale atteint dans la chambre de combustion qui résulte d'une différence de température entre les gaz et la paroi, ce qui 5 entraîne un échange thermique par convection forcée et un rayonnement vers la paroi. [0012] Par conséquent, le problème à la base de l'invention est pour un moteur à combustion interne du type à cycle réparti comprenant au moins un cylindre dit de détente dédié à une combustion et à une détente d'un mélange air et carburant en son intérieur d'optimiser le fonctionnement tel moteur. 10 [0013] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un moteur à combustion interne du type à cycle réparti comprenant au moins un cylindre dit de détente dédié à une combustion et à une détente d'un mélange d'air et de carburant en son intérieur, l'air ayant été préalablement comprimé dans au moins un élément de compression, caractérisé en ce que le moteur comprend au moins des premier et deuxième cylindres de détente disposés 15 l'un après l'autre, une combustion et une détente additionnelles étant effectuées dans le deuxième cylindre de détente disposé en aval du premier cylindre de détente par rapport à un parcours du mélange air et carburant. [0014] L'effet technique est d'obtenir une amélioration notoire du rendement d'un moteur à cycle réparti et une diminution des émissions de polluants tels que les oxydes d'azote, 20 ceci sans besoin d'une ligne de recirculation des gaz d'échappement à l'admission du moteur. Quand on divise la détente en deux, en récupérant l'énergie de sortie, il est approché d'une détente isotherme ou adiabatique, la plus favorable pour le rendement du moteur. Ceci n'était pas possible avec un moteur à cycle réparti selon l'état de la technique. 25 [0015] Une trop haute température dans le cylindre de détente augmentait les échanges thermiques entre les gaz et les parois du cylindre et faisait baisser le rendement. Par contre abaisser la température pour diminuer ces échanges thermiques n'était pas la solution car influant aussi négativement sur le rendement. La présente invention a donc apporté une solution au problème d'un rendement diminué pour un moteur à cycle réparti. 30 [0016] Ceci est obtenu tout en conservant les avantages d'un moteur à cycle réparti par rapport à un moteur conventionnel. En effet, dans un moteur thermique conventionnel, les gaz chauds évacués dans la ligne d'échappement contenaient de l'énergie qui était perdue dans l'air ambiant. En divisant le cycle de combustion entre un cylindre de compression 3059714 4 n'effectuant pas de combustion et des cylindres de combustion et de détente et en ajoutant le cas échéant un échangeur de chaleur, il est récupéré une partie de cette énergie dans le cycle, ce qui permet d'améliorer le rendement thermique global du moteur. [0017] Avantageusement, ledit au moins un élément de compression est un cylindre dit 5 de compression du moteur, le cylindre de compression étant dédié à une compression de l'air sans combustion à l'intérieur du cylindre. [0018] Avantageusement, ledit au moins un élément de compression est au moins une machine de compression du type volumétrique ou centrifuge ou un compresseur à piston de compression comprimant l'air en amont desdits au moins premier et deuxième 10 cylindres de détente. Dans un mode de réalisation non limitatif, il peut être utilisé un cylindre dit de compression du moteur en association avec une machine de compression. [0019] Avantageusement, ledit au moins un élément de compression comprend au moins deux machines de compression du type volumétrique ou centrifuge ou au moins deux compresseurs à piston de compression se succédant, l'air subissant une 15 compression au moins bi-étagée. Ceci diminue le travail lors de la compression. [0020] Avantageusement, un refroidisseur d'air est intercalé entre lesdits au moins deux machines de compression du type volumétrique ou centrifuge ou au moins deux compresseurs à piston de compression. [0021] Avantageusement, une réserve d'air comprimé est intercalée entre, d'une part, 20 l'élément de compression, dans le cas d'un seul élément de compression, ou l'élément de compression le plus en aval desdits au moins deux éléments de compression et, d'autre part, le premier cylindre de détente le plus en amont desdits au moins premier et deuxième cylindres de détente. [0022] Avantageusement, une récupération de chaleur sur l'air admis est effectuée dans 25 un échangeur de chaleur disposé entre, d'une part, l'élément de compression et, d'autre part, lesdits au moins premier et deuxième cylindres de détente. [0023] Avantageusement, l'échangeur de chaleur est disposé en aval de la réserve d'air comprimé. [0024] L'invention concerne aussi un procédé de réglage de paramètres de 30 fonctionnement d'un tel moteur à combustion interne, caractérisé en ce que la combustion 3059714 5 dans le premier cylindre de détente le plus en amont s'effectue avec un mélange air et carburant présentant un excès d'air. [0025] Si on brûle plus pauvre, donc en excès d'air, en limitant la température maximale dans le premier cylindre de détente, on réduit les échanges thermique aux parois et on 5 s'approche d'une détente adiabatique. Le désavantage d'une réduction de la température maximale est compensé par la combustion additionnelle dans le deuxième cylindre de détente conformément à l'invention. Le principal frein au développement d'un moteur à cycle réparti concernant une baisse de rendement atténuant les avantages d'un tel moteur sur un moteur conventionnel est ainsi levé. 10 [0026] Un autre avantage concerne la dépollution des gaz d'échappement. Au lieu de réintroduire des gaz d'échappement de recirculation vers l'admission d'air du moteur dits gaz RGE par un circuit extérieur qu'est une ligne RGE, ce qui complexifie l'architecture et ce qui nécessite un circuit de refroidissement des gaz RGE pour diminuer leur température pour ne pas perdre en rendement, selon la présente invention, il est introduit la totalité de 15 la charge RGE en limitant la température maximale de fin de combustion et en lui faisant subir une combustion additionnelle sans sortir du moteur à cycle réparti. [0027] L'invention concerne aussi un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un tel moteur à combustion interne ou un moteur à combustion interne réglé conformément à un tel procédé. 20 [0028] D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - les figures 1 et 4 sont des représentations schématiques d'un moteur à cycle réparti respectivement selon l'état de la technique et selon la présente invention, 25 - les figures 2, 3 et 7, d'une part et 5, 6 et 8, d'autre part sont des courbes de température T en fonction de l'entropie et de la pression P en fonction du volume spécifique et du cycle de combustion pour respectivement un moteur à cycle réparti ou un moteur conventionnel selon l'état de la technique et ou un moteur à cycle réparti selon la présente invention, 30 - les figures 9a à 9g illustrent les positions successives des pistons respectifs d'un cylindre de compression et des premier et deuxième cylindres de détente selon l'angle de rotation du vilebrequin dans un moteur à cycle réparti conformément à la présente invention, 3059714 6 - les figures 10 à 13 illustrent divers modes de réalisation d'un ou d'éléments de compression alternatifs à un cylindre de compression dans le moteur à cycle réparti conforme à la présente invention. 5 [0029] Il est à garder à l'esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l'invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité. 10 [0030] Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées. [0031] La figure 1 montre un moteur à combustion interne à cycle réparti conforme à 15 l'état de la technique. Un tel moteur comprend un cylindre de compression 1 dans lequel de l'air admis est comprimé et un unique cylindre de détente 2 dans lequel un mélange air et carburant est brûlé et détendu. Une récupération de chaleur sur l'air admis est effectuée dans un échangeur de chaleur 3 disposé entre, d'une part, l'élément de compression 1, et, d'autre part, le cylindre de détente 2. L'échangeur de chaleur peut être une structure peut 20 être en deux parties 3 et 7 qui permettent d'échanger entre les gaz d'échappement, d'une part, côté chaud, et l'air comprimé d'autre part, côté froid. La partie d'échangeur de chaleur auxiliaire 7, côté chaud, est disposée en sortie du cylindre de détente 2 avec les gaz d'échappement résultant de la combustion du mélange d'air et de carburant. [0032] Les figures 2 et 3 montrent respectivement la température T°C dans le cylindre en 25 fonction de l'entropie S en kj/kg.K et la pression en Megapascals en fonction du volume spécifique VS en m3/kg pour un moteur à cycle réparti conforme à l'état de la technique. [0033] La figure 4 montre un moteur à combustion interne à cycle réparti conforme à la présente invention. Un tel moteur comprend un cylindre de compression 1 dans lequel de l'air admis est comprimé. Dans le cadre de la présente invention, le moteur pourrait 30 comprendre un élément de compression 10, 10a autre qu'un cylindre de compression 1 ou travaillant en association avec le cylindre de compression 1. Des modes de réalisation alternatifs seront décrits ultérieurement. 3059714 7 [0034] Le moteur comprend au moins des premier et deuxième cylindres de détente 2, 2a disposés l'un après l'autre. Dans chaque cylindre de détente 2, 2a s'effectuent une combustion et une détente, avec le cas échéant des paramètres de fonctionnement du moteur différent. Il s'ensuit qu'une combustion et une détente additionnelles sont 5 effectuées dans le deuxième cylindre de détente 2a disposé en aval du premier cylindre de détente 2 par rapport à un parcours du mélange air et carburant. [0035] Il peut être possible qu'une récupération de chaleur sur l'air admis soit effectuée dans un échangeur de chaleur 3 disposé entre, d'une part, l'élément de compression 1, 10, 10a et, d'autre part, le cylindre de détente 2 le plus en amont des deux cylindres de 10 détente 2, 2a, c'est-à-dire le premier cylindre de détente 2. Il peut y avoir aussi un échangeur de chaleur auxiliaire 7 disposé en sortie du deuxième cylindre de détente 2a le plus en aval par rapport au parcours des gaz d'échappement. [0036] Dans un procédé de réglage de paramètres de fonctionnement d'un tel moteur à combustion interne entrant dans le cadre de l'invention, la combustion dans le premier 15 cylindre de détente 2 le plus en amont s'effectue avec un mélange air et carburant présentant un excès d'air. [0037] Les figures 5 et 6 permettent d'établir une comparaison entre un moteur à cycle réparti selon la présente invention et un moteur à cycle réparti selon l'état de la technique en considérant pour ce moteur de l'état de la technique les figures 3 à 4, respectivement 20 en ce qui concerne la température T et la pression P. Ces valeurs ne sont pas limitatives. [0038] La figure 7, en se référant aussi à la figure 1, montre un diagramme de pression P en fonction du volume V dans un cylindre de moteur à combustion interne fonctionnant selon un état de la technique. [0039] Entre 0 et 1M s'effectue la phase de remplissage du cylindre en passant d'un 25 volume minimal Vmin à un volume maximal Vmax. Ensuite entre 1M et 2M, il s'effectue une compression polytropique suivi d'un réchauffement à volume constant entre 2M et 3M se poursuivant par un réchauffement à pression constante entre 3M et 4M dans un échangeur. Ce réchauffement à pression constante est suivi entre 4M et 5M d'une détente ou expansion isotherme, prolongée par une courbe théorique aboutissant au volume 30 maximal Vmax en 6'. Entre 5M et 6M, a lieu une détente ou expansion polytropique qui se trouve en dessous d'une courbe adiabatique théorique aboutissant en 6. Ensuite entre 6M et OM, il est procédé au vidage du cylindre qui revient à son volume minimal. 3059714 8 [0040] Pour un moteur à cycle réparti de l'état de la technique, durant la phase de détente, des échanges thermiques vers les parois du cylindre ont lieu, ce qui rend la détente effectuée différente d'une détente adiabatique. Le travail durant une détente adiabatique est supérieur au travail durant une détente polytropique avec échange de 5 chaleur aux parois, comme le montre cette figure, où la surface en dessous de la courbe 5M-6 symbolisant une détente adiabatique est supérieure à la surface en dessous de la courbe 5M-6M symbolisant une détente polytropique avec échange aux parois. Ces échanges thermiques, provoquant de l'énergie perdue vers les parois, ont pour effet de diminuer le rendement global. 10 [0041] La cause principale de ces échanges thermiques, est le niveau de température maximale atteint dans la chambre de combustion, c'est-à-dire une différence de température entre les gaz brûlés et la paroi du cylindre entraînant un échange thermique par convection forcée et rayonnement vers la paroi. Si on diminue la température maximale lors d'une combustion, ces échanges thermiques diminuent mais présentent le 15 désavantage de diminuer ainsi le rendement, le rendement dépendant de la température maximale des gaz. [0042] La figure 8, en se référant aussi à la figure 4, montre un diagramme de pression P en fonction du volume V dans un cylindre de moteur à combustion interne fonctionnant selon un cycle réparti conforme à la présente invention et est donc à comparer avec la 20 figure 7. La figure 8 reprend les caractéristiques de la figure 7, tout d'abord, à l'exception de la récupération de chaleur entre 2M et 3M qui se fait à pression constante suivie par un réchauffement à pression constante entre 3M et 4M. [0043] Ensuite, comme caractéristiques nouvelles en comparaison de la figure 7, entre 4M, 5M et 6 s'effectue une détente sensiblement adiabatique dans le premier cylindre de 25 détente 2 suivie d'une détente sensiblement adiabatique entre 4', 5' et 6' dans le deuxième cylindre de détente 2a. Il peut être effectué entre 6' et 7M à la sortie du deuxième cylindre de détente 2a une récupération de chaleur, puis un dégagement de chaleur entre 7M et 8M, les deux à pression constante, pour revenir en 0 à un volume minimal dans le cylindre de compression 1 et à un nouveau cycle réparti. 30 [0044] Dans le premier cylindre de détente 2, la combustion se fait à iso-pression avec un piston en descente suivie d'une phase isotherme, du fait de la continuation de la combustion. Il est alors procédé à une détente jusqu'à une pression intermédiaire, au point 6. Ensuite, les gaz brûlés sortent du premier cylindre de détente 2 et rentre dans le deuxième cylindre de détente 2a pour subir une deuxième combustion jusqu'au point 6'. 3059714 9 Le travail effectué avec deux étages de détente à la figure 8 est visiblement plus élevé qu'avec un seul étage comme montré à la figure 7. [0045] Les moteurs à combustion thermique émettent des particules d'oxydes d'azote, ci-après dénommés NOx qui sont liées à la température et à la présence d'oxygène. 5 Plusieurs diagrammes comme le diagramme de Pischinger illustrent ces phénomènes selon les températures régnantes dans le cylindre. [0046] En limitant la température maximale dans le premier cylindre de détente 2, il va être limité la formation des NOx. Comme cette limitation est désavantageuse pour le rendement, il est effectué, selon la présente invention, une combustion additionnelle dans 10 un deuxième cylindre de détente 2a. [0047] En rebrûlant toute la charge du premier cylindre de détente 2 dans le deuxième cylindre de détente 2a, il est obtenu une limitation de la formation de NOx, étant donné que, d'une part, la richesse diminue, par manque d'oxygène et, d'autre part, des gaz triatomiques, par exemple du dioxyde de carbone CO2 ou de la vapeur d'eau H2O 15 générés dans la première combustion vont être brûlés lors de la deuxième combustion. Ces molécules ont des capacités calorifiques plus élevés donc une température maximale en fin de combustion plus faible et il s'ensuit donc une réduction des émissions de NOx. [0048] Par rapport au moteur à cycle réparti selon l'état de la technique avec un seul cylindre de détente, le deuxième étage de détente permet de contrôler les émissions de 20 NOx via 100% de recirculation des gaz d'échappement et d'augmenter le rendement, légèrement cependant si la température maximale lors de la première combustion est faible, mais aussi la densité de puissance, étant donné que la température moyenne du cycle est plus élevée. [0049] En se référant à toutes les figures, la présente invention a été décrite pour un 25 moteur trois cylindres, avec un cylindre de compression 1 et deux cylindres de détente 2, 2a mais peut aussi être appliquée à un moteur deux cylindres ou autre. Pour une telle architecture en trois cylindres, les pistons du moteur vont opérer en mode deux temps, mais le cycle global est un cycle équivalent à un moteur quatre temps. [0050] Le piston de compression 51 dans le cylindre de compression 1 ne sert qu'à 30 l'admission et à la compression du mélange d'air et de carburant. Le piston de détente 52 dans le premier cylindre de détente 2 réalise une combustion et une première détente avec un échappement vers le deuxième cylindre de détente 2a. Le piston de détente 52a 3059714 10 du deuxième cylindre de détente 2a réalise la deuxième phase de combustion puis une détente et un échappement vers un échangeur de chaleur 7 dans la ligne d'échappement. [0051] Les figures 9a à 9g montrent un cycle pour un moteur à combustion interne à cycle réparti selon la présente invention. Le moteur comprend comme précédemment 5 mentionné un cylindre de compression 1 qui pourrait être remplacé par un élément de compression 10, 10a et des premier et deuxième cylindres de détente 2, 2a. Ces cylindres entraînent en rotation un vilebrequin. Les angles de vilebrequin sont déphasés de 120°. [0052] Le déphasage des angles n'est pas nécessairement optimal à 120°. En fait l'optimal, en raison du remplissage, peut être pour différentes positions d'angles de 10 vilebrequin. Par contre ici l'exemple était d'illustrer comment avec un moteur trois cylindres on arrive à réaliser cette variante de l'invention et dans ce cas l'angle de 120° est préféré. [0053] Le piston 51, 52, 52a dans chaque cylindre 1, 2, 2a est mobile entre un point mort bas PMB pour lequel le piston est au point le plus bas de sa course dans le cylindre et un point mort haut PMH pour lequel le piston 51, 52, 52a est au point le plus haut de sa 15 course dans le cylindre 1, 2, 2a. PMH et PMB seront utilisés dans ce qui suit pour désigner respectivement le point mort haut et le point mort bas. [0054] A la figure 9a, le piston de compression 51 est à son PMH et les premier et deuxième pistons de détente 52, 52a sont à leur point mort bas. A la figure 9b, la rotation du vilebrequin est de 60°, le piston de compression 51 descend de son PMH, le premier 20 piston de détente 52 est au PMB. La soupape d'admission du cylindre de compression 1 est ouverte tandis que la soupape de refoulement vers le premier cylindre de détente 2 est fermée. Le premier cylindre de détente 2 est en mode combustion tandis que le deuxième cylindre de détente 2a est en mode échappement. [0055] A la figure 9c, après une rotation du vilebrequin de 60° par rapport à la figure 9b, 25 le deuxième piston de détente 52a est à son PMH. La soupape d'admission du cylindre de compression 1 est ouverte tandis que la soupape de refoulement est fermée. Le premier cylindre de détente 2 est en mode combustion tandis que le deuxième cylindre de détente 2a est en mode échappement. [0056] A la figure 9d, après une rotation du vilebrequin de 60° par rapport à la figure 9c, 30 le piston de compression 51 est au PMB. La soupape d'admission du cylindre de compression 1 est ouverte tandis que la soupape de refoulement est fermée. Le premier 3059714 11 cylindre de détente 2 est en mode échappement vers le deuxième cylindre de détente 2a qui lui est en mode admission. [0057] A la figure 9e, après une rotation du vilebrequin de 60° par rapport à la figure 9d, le piston de compression 51 remonte du PMB. La soupape d'admission du cylindre de 5 compression 1 est fermée tandis que la soupape de refoulement est fermée. Le premier cylindre de détente 2 est en mode échappement vers le deuxième cylindre de détente 2a qui lui est en mode admission et début de combustion isobare. [0058] A la figure 9f, après une rotation du vilebrequin de 60° par rapport à la figure 9e, le piston de compression 51 remonte du PMB. La soupape d'admission du cylindre de 10 compression 1 est fermée tandis que la soupape de refoulement est ouverte. Le premier cylindre de détente 2 est en mode admission avec détente isobare de l'air dans un échangeur de chaleur 3 disposé entre le cylindre de compression 1 et le premier cylindre de détente 2. Le deuxième cylindre de détente 2a est en mode combustion. [0059] A la figure 9g, après une rotation du vilebrequin de 60° par rapport à la figure 9f, 15 le piston de compression 51 retourne au PMH. La soupape d'admission du cylindre de compression 1 est fermée tandis que la soupape de refoulement est ouverte. Le premier cylindre de détente 2 est en mode combustion admission. Le deuxième cylindre de détente 2a est en mode échappement. [0060] En se référant plus particulièrement aux figures 10 à 13, le même concept pourra 20 être réalisé avec une architecture en deux cylindres de détente 2, 2a donc déphasé de 180°, le cylindre de compression 1 étant remplacé par au moins un élément de compression 10, 10a. Pour cela, on peut remplacer le cylindre de compression 1 de la figure 4 par une autre machine de compression 10, par exemple au moins une machine du type volumétrique ou centrifuge ou au moins un compresseur à piston de compression 25 10a. [0061] Dans ce cas, pour un moteur bi-cylindres, il peut être réalisé une compression biétagée, avec un refroidisseur 8 afin d'effectuer une compression se rapprochant d'une compression isotherme, ce qui permet de réduire le travail de compression. Le travail net du cycle qui est la différence entre travail de détente et travail de compression est alors 30 amélioré. De même si on comprime à une température plus froide pour un même niveau de compression, la température finale sera plus faible et on sera capable de récupérer plus d'énergie dans l'échangeur de chaleur 3 entre l'élément de compression 1, 10, 10a et le premier cylindre de détente 2. 3059714 12 [0062] Le déphasage entre les angles vilebrequin d'un bi-cylindres n'est pas nécessairement optimal à 180°. Selon l'invention, I peut être pris un bloc moteur 3 cylindres ou bi-cylindres mais ce déphasage et l'arrangement du vilebrequin n'est pas forcément le même. 5 [0063] Pour un moteur bi-cylindres, les différentes phases sont séparées de 45° de rotation du vilebrequin. La figure 10 montre deux compresseurs 10 comme élément de compression, les deux compresseurs 10 étant séparés par un refroidisseur 8. Un échangeur de chaleur 3 est disposé entre le plus en aval des compresseurs 10 et le premier cylindre de détente 2 qui est le plus en amont des premier et deuxième cylindres 10 de détente 2, 2a. [0064] La figure 11 montre deux compresseurs à piston de compression 10a. Un refroidisseur 8 est disposé entre les deux compresseurs à piston de compression 10a. Un échangeur de chaleur 3 est disposé entre le plus en aval des pistons de compression 10a et le premier cylindre de détente 2 qui est le plus en amont des premier et deuxième 15 cylindres de détente 2, 2a. [0065] La figure 12 montre l'association d'un compresseur 10 et d'un cylindre de compression 1 faisant partie du moteur à combustion interne. Un refroidisseur 8 est disposé entre le compresseur 10 et le cylindre de compression 1. Un échangeur de chaleur 3 est disposé entre le cylindre de compression 1 et le premier cylindre de détente 20 2 qui est le plus en amont des premier et deuxième cylindres de détente 2, 2a. Le cylindre de compression 1 aurait pu être remplacé par un compresseur à piston de compression 10a. [0066] La figure 13 montre deux compresseurs à piston de compression 10a. Un refroidisseur 8 est disposé entre les deux compresseurs à piston de compression 10a. 25 Une réserve 9 d'air comprimé est disposée en aval des deux compresseurs à piston de compression 10a. Un échangeur de chaleur 3 est disposé entre le plus en aval des compresseurs à piston 10a et le premier cylindre de détente 2 qui est le plus en amont des premier et deuxième cylindres de détente 2, 2a. [0067] La réserve 9 d'air comprimé permet de stocker de l'air durant les phases de 30 décélération du véhicule. L'air sera restitué durant les phases de propulsion, ce qui permet d'améliorer le rendement global de la chaîne de traction. Cette réserve 9 d'air peut être utilisée avec d'autres éléments de compression que ceux montrés à la figure 13. 3059714 13 [0068] Les modes de réalisation montrés aux figures 10 à 13 ne sont pas limitatifs pour l'invention. Au contraire d'autres modes d'association d'un ou d'éléments de compression différents sont aussi possibles. [0069] De tels compresseurs mécaniques à piston, volumétrique ou centrifuges ont pour 5 rôle d'augmenter la densité de puissance de l'air avant l'entrée dans le premier cylindre de détente 2 ou même dans un cylindre de compression 1 faisant partie du moteur à combustion interne. Un refroidisseur 8 intermédiaire est intercalé pour diminuer le travail de compression global. Le ou les compresseurs 10, 10a peuvent être activés par une machine électrique ou bien reliés mécaniquement au vilebrequin du moteur. 10 [0070] Un tel moteur à cycle réparti avec au moins deux cylindres de détente 2, 2a peut être obtenu par de légères adaptations pratiquées sur un moteur classique qui peut être transformé en changeant seulement la partie haute moteur et la taille des pistons mais à iso-base du moteur. Les cylindres et leur piston peut être adaptés à leur rôle spécifique de travail en compression ou en détente. 15 [0071] L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. REVENDICATIONS: 1. Moteur à combustion interne du type à cycle réparti comprenant au moins un cylindre dit de détente (2, 2a) dédié à une combustion et à une détente d'un mélange d'air et de carburant en son intérieur, l'air ayant été préalablement comprimé dans au moins un élément de compression (1, 10, 10a), caractérisé en ce que le moteur comprend au moins des premier et deuxième cylindres de détente (2, 2a) disposés l'un après l'autre, une combustion et une détente additionnelles étant effectuées dans le deuxième cylindre de détente (2a) disposé en aval du premier cylindre de détente (2) par rapport à un parcours du mélange air et carburant. 2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un élément de compression (1, 10, 10a) est un cylindre dit de compression (1) du moteur, le cylindre de compression (1) étant dédié à une compression de l'air sans combustion à l'intérieur du cylindre (1). 3. Moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit au moins un élément de compression (1, 10, 10a) est au moins une machine de compression (10) du type volumétrique ou centrifuge ou un compresseur à piston de compression (10a) comprimant l'air en amont desdits au moins premier et deuxième cylindres de détente (2, 2a). 4. Moteur à combustion selon la revendication 3, dans lequel ledit au moins un élément de compression (10, 10a) comprend au moins deux machines de compression (10) du type volumétrique ou centrifuge ou au moins deux compresseurs à piston de compression (10a) se succédant, l'air subissant une compression au moins bi-étagée. 5. Moteur à combustion interne selon la revendication 4, dans lequel un refroidisseur (8) d'air est intercalé entre lesdits au moins deux machines de compression (10) du type volumétrique ou centrifuge ou au moins deux compresseurs à piston de compression (10a). 6. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel une réserve d'air (9) comprimé est intercalée entre, d'une part, l'élément de compression (10, 10a), dans le cas d'un seul élément de compression (10, 10a), ou l'élément de compression (10, 10a) le plus en aval desdits au moins deux éléments de 3059714 15 compression et, d'autre part, le premier cylindre de détente (2) le plus en amont desdits au moins premier et deuxième cylindres de détente (2, 2a). 7. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une récupération de chaleur sur l'air admis est effectuée dans un 5 échangeur de chaleur (3) disposé entre, d'une part, l'élément de compression (1, 10, 10a) et, d'autre part, lesdits au moins premier et deuxième cylindres de détente (2, 2a). 8. Moteur à combustion interne selon les revendications 6 et 7, dans lequel l'échangeur de chaleur (3) est disposé en aval de la réserve d'air (9) comprimé. 9. Procédé de réglage de paramètres de fonctionnement d'un moteur à combustion 10 interne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la combustion dans le premier cylindre de détente (2) le plus en amont s'effectue avec un mélange air et carburant présentant un excès d'air. 10. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 8 ou réglé conformément à 15 un procédé selon la revendication 9.