Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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Divulgation
La présente solution technique vise à maximiser le couple du moteur
lors de l'explosion , tout en le maintenant lors de la compression .
En effet , dans un moteur conventionnel , fig 1 , la force du vilebrequin
contre la résistance de la compression vers la fin de la remontée du
piston , est à son maximum . En effet , la vitesse constante du
vilebrequin dont l'orientation est plus forte que l'orientation verticale ,
produit une diminution de v ites~e du piston , et par conséquent une
augmentation de la force du vilebrequin sur le piston . Par contre , à
partir du moment où le vilebrequin a amorcé sa descente et par
conséquent que l'explosion a eu lieu , c'est l'effet contraire qui se
produit , à savoir qu'un petite vitesse du piston doit en entraîner une plus
considérable de la part du vilebrequin . Par conséquent , le couple est
faible puisque , en plus d'être dans un angle négatif , et le piston doit par
conséquent produire un travail supplémentaire pour avoir le résultat
escompté sur le vilebrequin .
La présente solution technique vise à inverser ce défaut tout en
conservant les qualités de couple , lors de la compression . La solution
technique proposée est donc lû Jüivante . Dans le corps d'un moteur (fig .
2 ) , muni d'un cylindre est inséré un piston , rattaché de facon rigide à
une bielle fixe.
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La disposition du cylindre sera produite de telle manière que la tête du
cylindre soit vers l'intérieur du moteur et que l'explosion projette le
piston vers l'extérieur . La disposition contraire est possible , mais la
précédente est cependant préférable . Cette bielle est à son tour
rattachée à un ensemble de quatre bielles , réunies entre elles à leurs
extrémités à la facon d'un quadrilatère , et que nous nommerons bielles
de traction principales et bielles de traction secondaires .
L'extrémité contraire de cet ensemble , formé par les bielles de
traction secondaires sera à son tour reliée à un point d'encrage ,
rigidement fixé au corps du moteur .
Les deux autres points de rattachement complémentaires , reliant les
bielles de traction principales aux bielles de traction secondaires seront
pour leur part rattachées à des bielles que nous nommerons bielles
d'induction puisqu'à leur seconde extrémité elles seront reliées
rotativement chacune à un maneton du vilebrequin .
Ce dernier sera disposé rotativement dans le corps du moteur , au
centre de la course que décrit l'ensemble du quadrilatère formé par les
bielles de traction principales et secondaires .
Cet agencement des pièces permettra donc la dynamique suivante : lors
de l'explosion , la poussée du piston , se faisant de l'intérieur vers
l'extérieur , entraînera la traction de l'ensemble des bielles de traction,
qui retenues par le point de rattachement au corps du moteur ,
transféreront leur énergie en poussée sur les bielles d' induction , et par
conséquent sur le vilebrequin d'une facon démultipliée .
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En effet , puisque la vitesse du point de rattachement des bielles de
traction principales sera supérieure à celle des point de rattachement des
bielles de traction aux bielles d'induction , il se produira un effet de
démultiplication de l'énergie , contraire à ce qui se passe dans un moteur
conventionnel .
Le couple sera à son maximum , et cela au moment même de
l'explosion . On doit noter cependant que dans cet arrangement puis que
nous avons inversé la séquence du couple , nous perdrons lors de la
compression la force du vilebrequin sur le piston . Nous corrigerons ce
point un peu plus loin . Avant de ce faire , proposons une réalisation
différente de l' invention intégrant cette fois-ci un deuxième piston .
Dans la figure 3 les bielles de traction secondaires et le point d'encrage
ont été remplacées par un deuxième ensemble de piston , bielles de
traction , disposé en face du premier ensemble . Dès lors , comme le
deuxième ensemble de bielles de traction principale sera mobile dans la
même proportion que le premier , le vilebrequin sera situé à au centre
du quadrilatère , statiquement ou dynamiquement , ce qui est la même
chose ici.
Une dynamique similaire à celle exposée précédemment se fera lors de
l'explosion , mais cette fois-ci à partir des deux pistons à la fois . En
effet
la force dégagées par les deux pistons agira en traction sur les bielles de
traction , qui à leur tour auront un effet de poussée sur les bielles
d'induction , activant ainsi le vilebrequin . Les deux chambres de
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combustion pourront être connectées , si l'on veut s'assurer d'une poussé
gale des bielles. L'on pourra , sinon , utiliser en ensemble d'engrenages
droits reliés entre eux par le moyen d'un engrenage pivot .
Sinon , l'on pourra assurer l'égalité du mouvement des pistons , par
exemple par deux engrenages droits , relié indirectement à chaque piston
et simultanément engagés à un engrenage pivot .
On peut encore décupler le système en proposant un système
comprenant un ensemble de quatre pistons , reliés au quadrilatère de
bielles de traction d'une manière similaire , mais en tenant compte
cependant de la géométrie du soutient des pièces .
Pour cette raison , les bielles de traction pourront être disposées à
l' intérieur du quadrilatère formé par les quatre pistons .
En effet , dans la figure IV , l'on remarquera que lorsque que deux
pistons sont à des niveaux éloignés , les deux pistons complémentaires se
trouveront à leur position la plus rapprochée . Comme l'explosion de
piston est dirigée vers l'extérieur , il sera préférable que la bielle fixe
traverse la tête du cylindre et soit ensuite reliée au quadrilatère des
bielles leviers . Les quatre points de rattachement seront à leur tour
reliés aux bielle d'induction qui elle même seront reliées aux manetons ,
cette fois-ci au nombre de quatre.
De cette manière de faire , il résultera que deux des quatre pistons
seront à leur sortie maximale au moment où les deux autres seront à leur
entrée maximale .
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Cette configuration a cependant la lacune suivante de nous ramener à
moitié en arrière , puisque chaque bielle , lors de l'explosion ,
quoiqu'elle conserve la possibilité du système , de pousser sur les
manetons complémentaires , de par sa forme , garde la possibilité de tirer
directement sur le maneton vis à vis duquel il est disposé .
Une première facon de palier à cet effet est d'imaginer un bielle dont le
coussinet inférieur serait appuyé sur un moyen tel un ressort , de manière
à absorber la traction et la rendre inefficace , forcant ainsi seule la
poussée sur le maneton complémentaire à être effective .
En effet , de cette manière , la traction réelle sera entièrement produite
par le maneton complémentaire , alors que la poussé du piston en
compression sera faire par la bielle principale . Nous retrouvons ainsi le
couple lors de la compression . On aura donc un couple maximal en se
servant les bielles de traction lors de l'explosion , et en se servant des
bielles adjacentes lors de la compression .
Une deuxième solution technique visant à préserver chaque système à
des moments opportuns de la dynamique du moteur est de supposer des
bielles d'induction en h , donc capable uniquement de poussée , mais non
de traction .
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En munissant chaque ensemble d'une telle bielle principale il faudra
utiliser deux vilebrequin , ou encore deux ensemble de manetons ,
chacun muni d'un engrenage , cet engrenage étant imbriqué à un
engrenage pignon , disposé rotativement dans le corps du moteur et en
inversant le sens . De cette manière , le décrochage du vilebrequin des
bielle sera toujours impossible , puisque les bielles complémentaires .
étant toujours à quatre vingt dix degrés entres elles formeront une sorte
de barrure dynamique permanente .
Dernièrement , notons que l' induction de la force vers l' extérieur peut
être activée par un came , ici de forme ovale .
Notons en dernière analyse que ces moteurs sont capables d'une action
deux temps seulement à gaz et au surplus filtrable à cent pour cent , si
l'on applique les méthodes antirefoulement que nous avons expliquées
précédemment .
On notera , de plus , que tout le système précédemment décrit peut être
opposé , les bielles de traction devenant des bielles de poussée , et
agissant de facon tractive sur les bielles d' induction . Comme pour cette
configuration les pistons seront dans le sens de la longueur du système et
que ce desing n~ nous apparaît pas efficace , nous nous bornerons ici à
noter cette possibilité .
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Description sommaire des figures
La figure I est une coupe transversale d'un moteur à pistons
conventionnel. On peut y constater que le couple est presque nul lors de
l'explosion .
La figure II est une coupe transversale de la réalisation la plus
élémentaire de l'invention , en utilisant simplement qu'un seul piston .
On y apercoit qu'un piston agit sur des bielles leviers rattachées à un
point d'appui de manière à ce que ce soient elles qui soient responsables
de facon démultipliée , de la poussée sur le vilebrequin .
La figure III est une coupe schématique d'une réalisation de l'invention
où sont utilisés de facon complémentaire deux pistons , engagés dans
des cylindres disposés l'un en face de l'autre . On peut noter donc que le
point de support à été retranché et remplacé par un deuxième ensemble
de bielles leviers principales , pistons .
La figure IV est une coupe schématique de la même invention pour
laquelle quatre pistons sont utilisés en combinaison . Dans cette version ,
parce que les cylindres doivent être fermés vers l'intérieur , les bielles
de tractions ont été placées à l'intérieur du quadrilatère formé par les
pistons .
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La figure V montre une première lacune de la dernière réalisation , qui
reperd une partie du couple réalisé par les bielles de traction. En
utilisant des bielles d'induction dont le poignet inférieur ne résiste pas à
la traction , seule la poussée est conservée sur les bielles
complémentaires
La figure VI est une coupe transversale d'un moteur ou l'on a utilisé de
bielles simplement en h , afin de s'assurer qu'uniquement la poussée
sera utilisée . Ici chaque ensemble de deux bielles complémentaires sera
couplé à un vilebrequin , chaque vilebrequin tournant dans le sens
contraire de l' autre , ce qui en empêche le décrochage , même si les
bielles sont ouvertes sur leur base , chaque ensemble de bielles faisant
clef au deuxième .
La figure VII est un schéma des diverses positions des bielles . et ce à
plusieurs moments du moteur .
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Description détaillée des figures
La figure I représente une coupe transversale d' un moteur en phase
d' explosion . Comme , lors de l' explosion , en plus d' un angle d' attaque
négatif l, le piston doit , à partir d'un faible parcourt 2 , entraîner le
vilebrequin sur une plus grande distance 3 , la puissance résultante à un
ratio très faible par rapport à la puissance réelle de l'explosion .
La figure II représente une coupe transversale d'un moteur à bielles
tractrices . Cette disposition permet d' inverser littéralement les rapports
de vitesses entre le piston et le vilebrequin au moment de l'explosion , et
par conséquent de produire un décommandement cette fois-ci favorable
Dans le corps d' un moteur 4 en effet , est disposé rotativement un
vilebrequin 5 , de même qu'un cylindre 6 , dont l'ouverture est cependant
dirigée vers l' extérieur du moteur . Dans ce cylindre est inséré de facon
coulissante un piston ~ , ce piston étant relié rigidement à une bielle que
l'on nommera bielle fixe s . L'on notera que la tête du piston fait face au
centre du moteur et que l'explosion poussera par conséquent le piston et
sa bielle vers l'extérieur du moteur 9 .
Dans le corps du moteur , dans une position opposée à ce premier
ensemble sera disposé rigidement un point de rattachement fixe io ,
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auquel seront reliées les bielles de traction secondaires 11 . Nous
nommerons ce point , point d'appui des bielles de traction .
Quatre bielles de traction seront utilisées en conjonction pour transférer
la puissance du piston au vilebrequin. Ces quatre bielles de traction
seront reliées entre elles à ou vers leur extrémité de manière à former un
quadrilatère flexible . Nous nommerons point de rattachement 12 les
points de liaison de ces bielles entre elles . Le premier point de
rattachement sera relié à la bielle fixe du piston . Le point de
rattachement opposé sera relié au point d'ancrage . Les deux points de
rattachement restants , reliant les bielles à traction principales 13 et
secondaires I I , seront reliés aux bielles d' induction 14 , qui elles-mêmes
à leur tour seront reliées aux manetons du vilebrequin ls .
L'on notera , puisque l'ensemble de pièces , pour le présent , ne se
déplace que dans un sens , que le vilebrequin ne sera pas placé au
centre géométrique du système , nais au centre dynamique du système , à
savoir lorsque celui-ci est en milieu de course .
La dynamique du système préexposé sera donc la suivante . Lors de
l'explosion , la poussée vers l'extérieur du piston 9 et par conséquent
sur sa bielle fixe agira en traction 16 sur l'ensemble que forment les
bielles de traction .
L'on notera qu'à leur tour ces bielles , par les points de rattachement
des bielles principales et secondaires à l'extrémité de la bielle
d' induction , agiront en poussée 1 ~ sur celles-ci.
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Par conséquent , l'on notera que le déplacement du piston 19 sera
supérieur à celui da la bielle d' induction 20 , et que par conséquent ce
décommandement agira , contrairement à ce qui se passe dans les
moteurs conventionnels de facon à multiplier plutôt que de réduire le
couple .
La figure III est une coupe transversale d'un moteur à bielles de
traction similaire à celui exposé précédemment , mais , cette foi-ci
pourvu de deux pistons. Pour ce faire , le point d'encrage ainsi que les
bielles de traction secondaires ont été retranchées et remplacées par un
deuxième ensemble de pistons , bielles de traction principales . Il faut
noter qu'en tenant compte cette fois-ci du double déplacement des pièces
le vilebrequin à été placé à la fois dans le centre géométrique et
dynamique du moteur . Dans cette figure , un vilebrequin 5 est monté
rotativement dans le corps 4 d' un moteur . Deux pistons ~ sont insérés
de facon coulissante , tête vers le centre , dans deux cylindres 6 disposés
de facon opposée de chaque coté du vilebrequin , ce qui force
l' explosion vers l' extérieur .
Chaque piston est muni d'une bielle fixe . Quatre bielles de traction
principales 13 sont réunies entre elles à ou vers leur extrémité de manière
à former un quadrilatère flexible . Deux points opposés de rattachement
des bielles 12 sont reliés aux bielles fixes alors que les deux extrémités
complémentaires sont reliées aux bielles d'inductions 14 qui elles-mêmes
sont reliées à leur seconde extrémité. aux maneton du vilebrequin is .
La dynamique de ce moteur sera similaire à celle énoncée
précédemment . Lors de l'explosion , les deux pistons , se déplacant dans
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des directions opposées forceront la déformation aplanie du quadrilatère
formé par les bielles de traction , agissant en traction 16 sur celles-ci .
Cette traction sera transformée en poussée ~ ~ aux points de rattachement
des bielles aux bielles d'induction . La vitesse de déplacement des
pistons étant supérieure à celle des bielles d' induction , il se produira un
effet de décommandement qui démultiplira le couple du moteur
positivement .
L'on notera , de plus , que de facon à favoriser la déconstruction égale
de chaque coté du système , l'on pourra soit faire communiquer les
pressions des chambres de combustion , ou soit encore se servir d'un
moyen mécanique , tel par exemple deux engrenages droits imbriquées à
un même engrenage pivot .
La figure IV est une réalisation similaire de la même invention utilisant
quatre pistons .
L'on notera dès lors , parce que le cylindre doit être fermé vers le centre
que l'on doit placer le quadrilatère des bielles de traction à l'intérieur
de celui formé par les pistons ~ .
La figure V montre un premier type de bielles pouvant être utilisé de
manière à , pour ces réalisations à quatre piston ne pas utiliser ces
bielles fixes du point de vue de leur traction , mais seulement de leur
poussée .
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En munissant la partie inférieur du poignet d'un moyen tel un ressort 30
permettant au coussinet de s'abaisser 31 suffisamment pour que la force
réelle soit obligatoirement transférée , par l'ensemble de bielles à
traction à l'ensemble de bielles d'induction complémentaire , l'on
préserve les acquis du couple , même en utilisant quatre pistons .
La figure VI montre comment utiliser . toujours pour une disposition de
quatre pistons , des bielles d' induction sans , aucun poignets inférieur .
Pour ce faire , il faut utiliser deux ensembles de manetons 15 tournant en
sens contraire 40 , chaque ensemble raccordant les pistons opposés . De
cette manière , les bielles sont toujours entre elles dans un angle de
quatre-vingt dix degrés et aucun décrochage du vilebrequin n'est
possible .
Pour produire le mouvement contraire des paires de manetons , l'on peut
procéder de la facon suivante . L'on peut en effet relier un premier
ensemble 42 se manetons à un vilebrequin , et monter de facon rotative un
deuxième ensemble 43 . Il faut ensuite munir le vilebrequin et ce
deuxième ensemble chacun d'un engrenage 44 , ces engrenages étant à
leur tour reliés à un engrenage pignon 45 fixé rotativement dans le corps
du moteur et en inversant les mouvements.
La figure VII est une coupe schématique de la clef formée par les
bielles sur les rr~anetons à plusieurs moments du moteur .
