Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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lDivulgation : section I
lvloteur à rétention de gaz en prébrûlage
Dans les moteurs conventionnels , le vilebrequin , si l'on met de coté
bien entendu toutes les considérations relatives à l'avance , est à sa
position parfaitement verticale lors de l'explosion (Fig. I )
plusieurs solutions ont été tentées pour obtenir un angle d'attaque plus
convenable et compatible avec un bon couple du moteur , comme par
exemple , celles proposées par nous-mêmes et consistant en l'utilisation
complémentaire de deux pistons successifs pour une même chambre de
combustion et un même maneton . ( Fig. II ) Dans cette dernière , la
déperdition de compression qui se produit dans les premiers instants de
la descente du piston avant , a été compensée par l'achèvement de la
montée du piston secondaire , en retard sur le premier . Bien que ce type
de solution soit viable , il faut avouer que l'ensemble des solutions
<~.pportées à ce sujet nécessite toujours un ajout de pièces et , en ce qui a
lirait à la production de moteurs à utilisation commerciale , par exemple
les petits moteurs , cet ajout de pièces ne compense pas suffisamment
les qualités ajoutées au moteur .
farce qu'elle ne nécessite aucune pièce supplémentaire , nous pensons
que la présente solution technique peut être avantageuse et facilement
applicable d'un point de vue commercial .
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Préalablement à l'exposition de la présente solution , expliquons les
quelques données suivantes . Dans les moteurs conventionnels , les deux
:facteurs suivants doivent être réalisés pour obtenir des moteurs avec un
bon rendement . D'une part , l'on doit réaliser un taux de compression
adéquat d'environ un sur sept . D'autre part , et c'est ici ce qui est
important , l'on doit , à la fin de la montée du piston , avoir fait produire
au piston un course su~samment longue pour permettre que cette
compression se produise dans des chambres suffisamment grandes et
aérées pour permettre une inflammation des gaz rapide , expansive et
puissante .
Si l'on essai de poursuivre la montée du piston plus au delà , les gaz
deviennent surpompressés , le piston subit un blocage . Si l'on poursuit
d'avantage la montée du piston , les gaz s'enflammeront .
~a présente solution technique consiste donc à permettre au piston de
monter dans la chambre à combustion jusqu'à une distance s'approchant
de zéro de celle-ci , sans subir les inconvénients prédécrits .
Pour réaliser à la fois une compression exacte , et ce au moment même
où le vilebrequin sera en bonne position d'attaque , sans réaliser les
effets négatifs prédécrits , nous avons dans présente.solution intégré les
éléments suivants , nous permettant de créer une nouvelle phase dans la
gérance des gaz .
~n effet , dans la présente solution , une première réalisation consistera à
aménager dans la partie supérieure du cylindre un conduit , que lOn
nommera conduit de transvidage parce qu'il permettra de transvider les
gaz dans un réservoir de conservation que l' on aura pratiqué à cette fin
dans le piston même . ( Fig. III a ) . Inversement , dans une deuxième
réalisation , le piston pourra ne servir que de transit momentané vers une
chambre de conservation située dans la paroi du cylindre (Fig. III b )
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Dans la première des présentes dispositions , l'on imagine en effet que ,
dans les derniers instants de sa remontée , le pistons servant à la fois de
'valve entre la chambre de combustion et la chambre de réserve des gaz ,
permettra l'ouverture du conduit de transvidage de l'une à l'autre . Le
piston pourra donc poursuivre sa remonté tout en tranvidant
simultanément les gaz dans la chambre de réserve . A la fin de la
remontée , tous les gaz seront dans la chambre de réserve , et le
vilebrequin sera à sa position midi
Cette disposition active des gaz , pour ainsi dire mis en storage ,
empéchera les surcompression et auto allumage prémentionnés .
Dans les premiers instants de la descente , la communication étant
toujours assurée entre la chambre de storage des gaz et la chambre de
compression , l'on assistera à une restitution des gaz dans la chambre
d'explosion . Ces gaz auront conservés leur compression .
Après une poursuite de la descente du piston su~sante à la restitution
des gaz dans une chambre à combustion bien ventilée , le piston valve
refermera lui-même les conduits de transits des gaz entre les deux
chambres et la chambre de combustion se retrouvera de nouveau isolée
et autonome . ( Fig. IV ) Les gaz ayant été restituées avec leur
compression initiale ,l'explosion pourra donc avoir lieu avec une
chambre de combustion bien ventilée , des gaz compressé correctement ,
mais , cette fois-ci avec la qualité importante suivante , de se produire
avec un angle d'attaque du vilebrequin sans temps mort et par
conséquent très puissant . En effet , la descente du vilebrequin se sera
amorcée pendant le temps de restitution des gaz , et aura donc une
partie de son travail de produite au moment de l'explosion .
Dans une deuxième version de l'invention , le conduit de transit des gaz
est plutôt pratiqué dans le piston lui-méme et la chambre de réserve de
ceux-ci dans la paroi du cylindre . Mais la logique demeure inchangée ,
puisqu'elle permet au piston de dépasser son point standard de montage
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dans le cylindre sans effets secondaires , et ensuite à la chambre de
combustion de reprendre ses gaz et sa compression . Ces action
successives auront pour effel; de permettre pour un moment d'explosion
idéal puisque , comme précédemment , le vilebrequin verra. son système
est déjà en partie déconstruit lors de celle-ci .
L'on doit , en dernière analyse mentionner que cette procédure pourrait
ètre appliquée à d'autres types de moteurs à pistons , tels les moteurs
orbitaux , à bielle rectilignes , à cylindre rotor , ou encore , à des
moteurs de types rotatifs , tels les moteurs post rotatif , rétro rotatifs ,
semi-turbines , poly turbines . En effet , l'on sait que certains de ces
moteurs , dans leur forme originale , sont surcompressés . C'est
pourquoi l'on retranche habituellement à la surface de leurs pistons une
certaine quantité de matière . L'on pourrait plutôt , comme dans le cas
précédent , les pourvoir de chambres de réserve des gaz et reculer ainsi
leur temps d'explosion . (Fig. V)
rection II : en rétention en pré admission
Dans notre invention titrée Machine énergétique â rétrocarburation ,
nous avons montré que l'on pouvait se servir du carter pour admettre
restrictivement les airs servant au mélange carburé , pour ensuite les
;.cheminer vers le carburateur et par la suite vers le cylindre . Ensuite ,
pour éviter que les airs participant au mélange de gaz ne contiennent des
huiles du carter , nous avons créer une chambre de transit des gaz airs
servant à la carburation .
Dans la présente section , nous proposons des desing aptes à corriger le
principal défaut de cette dernière solution . Dans celle-ci en effet , les
gaz
neufs étaient aspirés dans les chambres de transit par la succion de airs
contenant des huiles s'y trouvant vers le carter du moteur . Dans le
b
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temps suivant du moteur , les airs du carter étaient à nouveau réinjectés
dans les chambres de transit , forçant les airs neufs s'y trouvant à
monter vers le carburateur et vers le cylindre .
:Le principal désavantage de cette dernière solution consiste en ce que les
airs contenus dans le carter se mélangent , lors de leur expulsion de
celui-ci vers la chambre de tz~ansit , en partie avec les airs neufs , ce qui
entraînent leur brûlage . Inversement , une partie des airs neufs se
retrouvent dans le carter , ce qui empêche de disposer le carburateur à
l' entrée de la chambre de transit .
La présente solution technique entend corriger ces défauts en proposant
de nouveaux desing de chambres de transit . De plus , la présente
solution vise à montrer comment économiser les valves clapet en se
servant du piston à cet effet .
La présente solution vise donc premièrement à montrer qu'avec un
assemblage de valves et un type de chambre de chambre de transit que
nus dirons en serpentin , l'on s'assurera non seulement d'une très faible
quantité d'air huilé dans la composition des gaz , mais de plus de
pouvoir disposer le carburateur à l'entrée de cette chambre de transit .
La présente invention entend donc montrer dans un premier temps ( Fig.
II ) que l'utilisation d'une chambre de transit ayant la forme d'un
serpentin annulera en grande partie le mélange des airs contenu dans le
carter et ceux aspirés ou xefoulés par ceux-ci dans et de la chambre de
transit . Les surfaces de contact des deux airs étant de beaucoup
diminués , leur mélange en sera restreint pour autant . Cela permettra.
même d'intégrer des gaz dans cette chambre de transit . En ce cas-ci ,
l'on s'assurera que ceux-ci ne seront pas aspirés dans le carter en .
définissant le cubage des chambres de transit comme étant supérieur à
celui occasionné par le déplacement du piston .
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Le fonctionnement de cette première version de l'invention est de plus
assuré par la disposition de valves contrôlant les entrées et sorties des
différents airs et gaz . Une premiére valve anti retour sera donc située
entre le carter et la chambre de transit et permettra au piston d'aspirer le
contenu de celle-ci , à savoir des airs huilés , vers le carter . Une
deuxième valve anti retour serra disposée sur le carburateur , à l'entrée de
la chambre de transit , et permettra au gaz succionés de remplacer les
airs huilées aspirés dans le carter . Une troisième valve anti retour ,
située entre le carter et la chambre de transit des gaz , permettra au
contraire , d'expulser les airs huilées du carter et de refouler les gaz vers
le cylindre par une dernière valve à cet effet .
homme nous l'avons vu , la conception spiralée spécifique de ces
chambres de transit permet L'acceptation des gaz en celle-ci . l'on
s'assurera qu'il n'y ait pas de gaz pénétrant dans le carter en définissant
un volume de cette chambre plus grand que celui du déplacement du
piston dans son cylindre . ( i==ïg. III j Un deuxïème manière de s'assurer
de cela est de disposer des valves anti retour plus résistantes à l'entrée
du carter qu'à la sortie du carburateur . La différence de pression
.occasionnée à chaque révolution du moteur dans le carter sera
rééquilibrée par une valve à cet effet .
La forme de la chambre de transit pourra aussi être à multiconduits , ou
encore se forme stratifiée ( fïg. TV a et bj
:Dans un deuxième temps de la présente invention nous montrons
comment il est possible de retirer l'utilisation de valves antiretour en se
servant du piston pour contrôler les divers mouvement de gaz et des airs
Un premier conduit pratiqué dans celui-ci reliera le carter à deux
embouchures disposées à des hauteurs différentes de celui-ci ,
raccordant ainsi le carter à la. chambre de transit alternativement lorsque
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le piston est à son plus haut , et lorsque le piston est à son plus bas
niveau . Les dépressions et surpression accumulées dans le carter
:forceront donc , lors du positionnement de ces embouchures vis à vis les
:lumières de la chambre de transit , l'inspiration et l'expiration des airs
huilés , ceux-ci aspirant et expirant à leur tour les gaz neufs du
carburateur vers le cylindre .
:Dans la figure suivante , nous montrons que l'emplacement de la
chambre de transit , de type stratifiée , pourra être favorablement située
autour du cylindre . Cela permettra de retrancher aussi les valves du
.carburateur , en modifiant le piston de telle manière qu'au plus haut
niveau de sa course , il permette le passage des gaz vers la chambre de
transit . Cette solution aura le double effet , de réchauffer les gaz avant
lbrûlage , et de refroidir le cylindre .
Description sommaire des figures
Section I
La figure I montre une coupe schématique d'un moteur à pistons
conventionnel dans lequel les pièces ont été disposées dans la phase
d'explosion du moteur .
La figure II montre un moteur à double pistons complémentaires et
successifs reliés à un même maneton et raccordés à une même chambre
de combustion , permettant de produire une explosion retardée .
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IJa figure III montre les deux principales réalisations de la présente
ïnvention où l'on voit le transit alternatif des gaz entre les chambres
d'explosion et chambres de réserves des gaz
La. figure IV montre la même réalisation qu'à la figure précédente , les
pièces ayant cette fois-ci été placées après la fermeture des conduits
reliant les chambres de réserve des gaz et d'explosion , permettant ainsi
l'explosion .
La figure V montre la même méthode appliquée à un moteur post rotatif
Section II (Description sommaire des figures )
IJa figure I représente un réalisatïon de notre invention antérieure titrée
moteur énergétique à rétrocarburation , dont Ia chambre de transit des
airs ou gaz était séparée de la chambre du carter par un membrane
flexible .
~La figure II montre une première réalisation de la présente invention où
la chambre de transit est en forme de serpentin , ce qui limite au
:maximum les contacts entre les airs huilées du carter et les airs
acheminés au carburateur , lors de leur transit successifs dans la
chambre de transit .
Cette première réalisation commente aussi le système de valves
antiretour devant être appliqué pour assurer le fonctionnement de ladite
machine .
La figure ~ montre , qu'attendu cette limitation , l'on peut placer le
carbu~'ateur à l' entrée des chambres de transit .
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La figure IV montre deux autre types de chambres , multitubulaires en
a et stratifiée en b) qui réalisent les mêmes effets recherchés que la
chambre spiralée déj à commentée .
Description détaillée des figures
Section I
La figure I montre un moteur conventionnel placé en phase d'explosion
.L'on y voit que le vilebrequin 1 est en position verticale 2 et que par
conséquent le couple y est nul et le frottement y est maximal .
La figure II montre l'une des réalisations de nos brevets antérieurs . Ici
deux pistons 3 et deux cylindres 4 sont successivement disposés et
raccordés à la fois à une même chambre de combustion 5 et , par le
moyen de bielles 6 , à un même maneton 7 . La descente du piston avant
8 , et la dépression qui l'accompagne , sont pour un instant compensés
par la remontée du piston arrière 9 et la poursuite de compression qui
l'accompagne . L'explosion _peut donc advenir lorsque le vilebrequin est
eri position améliorée .
Figure III montre les deux réalisations principales de la présente
invention . A cette figure , en a) 1 l'on voit qu'un conduit 10 a été
pratiqué dans la partie supérieure du cylindre . Ce conduit a ses deux
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:lumières ouvertes pour l'une sur la chambre d'explosion 11 et pour
:l' autre 12 sur la chambre de :réserve des gaz 13 disposée dans le piston .
.En a 2 , le conduit 10 est plutôt pratiquée dans le piston 3 et ses lumières
sont ouvertes pour l'une sur la chambre d'explosion 11 et pour l'autre
sur la chambre de rétention des gaz 13 disposée dans la paroi du cylindre
~On remarquera que pour la partie supérieure de la remonté du piston , les
lumières du conduit de passage des gaz s'ouvrent , et que par conséquent
les chambres d'explosion et de réserve des gaz demeurent
communiquantes 14 . Les gaz excessifs passent donc de la chambre
d'explosion à la chambre de réserve des gaz 15 , et inversement , lors des
premiers instants de la descente du piston de la chambre de réserve des
gaz vers la chambre de combustion .
En effet , la chambre de réserve, dans sa première version est une
chambre aménagée dans le piston , ou la paroi du cylindre , pour garder
en réserve les gaz pendant le passage du vilebrequin dans sa phase
supérieure
En a 2 ) l'on voit que le conduit de passage a plutôt été pratiqué dans le
piston lui-même et , comme précédemment , unit momentanément la
chambre d'explosion et la chambre de réserves des gaz , cette dernière
ayant plutôt cette fois-ci été pratiquée dans la paroi du cylindre
Dans la partie b des précédentes figures , l'on est en mesure de constater
que le vilebrequin a pu poursuivre sa course supérieure et ce sans
provoquer les défauts plus haut mentionnés, à sa voir la surcompression
ou encore l'auto allumage des gaz , et ceci par Ie fait que les gaz ont été
transvidés dans les chambres de réserves disposées à cet effet dans le
piston ou dans le cylindre
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bans la figure IV partie b des précédentes figures , les pièce ont plutôt
été placé lors de l'amorce de la descente en a 1 et 2 et lors de
L'explosion en b 1 et 2 . En a 1 et 2 , l'on voit que les gaz peuvent être
restitués dans la chambre d'explosion 16 jusqu'à fermeture des lumières
17 des conduits relatïfs à ces effets .
En b de chacune des versions , l'on voit donc que grâce aux éléments
prédécrits , le piston a pu poursuivre sa course descendante sans perte de
compression puisque la dépression occasionnée dans la chambre à
combustion par celle-ci a été compressée par la restïtution des gaz dans
celle-ci .
L'on est en mesure de constater que les lumières reliant les deux types
de chambres se sont refermées 17 , et que leurs chambres de
combustions sont à nouveau isolées et compressées convenablement .
Ces moteurs ont cependant cette différence notable des moteurs
conventionnels que , au moment de l'explosion , la position déjà
descendu et angulaire 18 du vilebrequin assure un couple maximal , et
un temps mort annulé .
:Dans la figure V , l'on voit que l'on peut appliquer les mêmes méthodes
non seulement aux autre types de moteurs à pistons mais aussi aux
moteurs rotatifs .
Section II ( Description détaillée des figures )
La figut~ I représente deux variantes de notre invention titré moteur
énergétique à induction rétroactive . Ici , le moteur est muni d'une
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chambre de transit des airs séparée du carier par un membrane flexible 1
en a) ou rigide pivotante 2 en b) . Dans les deux cas , les dépressions et
surpressions des airs du carter occasionnées par la remonté et la descente
du piston ont un effet d'attirance ou de répulsion des membranes qui à
Peur tour , du coté contraire , permettent l'admission des airs ou gaz et
leur expulsion vers le cylindre . Dans le premier cas , le défaut de
l'invention sera l'usabilité de la membrane , si elle est en contact avec
des gaz ( dans le cas où le carburateur est placé à l'entrée et non à la
sortie de la chambre de transit ) . dans le deuxième cas , ce sera la
résistance qui ne permettra pas , à haute vitesse , la synchronisation des
répulsions et aspirations des gaz .
La figure numéro II montre une première réalisation de la présente
invention où l'utilisation d'une chambre de transit 10 de forme spiralée
limite au maximum les échanges entre les airs du carter et ceux admis de
l'extérieur . Cette limitation de contact entre les deux airs permet de
soustraire du moteur les membranes commentées en I . Etant donné
l' absence de membranes , l' Étanchéité relative du carter 1 et de a
chambre de transit 10 sera assuré par des valves anti retour , travaillant
en combinaison avec les valves 11 du carburateur 18 et d'entrée dans le
carter . Ici en effet , sous la dépression des airs du carter occasionnée
par la remontée du piston ( en pointillé ) , la valve de carburateur 11
s'ouvrira , laissant entrer dans le carter des airs supplémentaires 14 , et
dans la chambre de transit des gaz neufs 15 . Pendant ce temps , le
piston fait office de valve fermée , empêchant les succions de se
raccorder au cylindre 17 (piston en pointillé ) . Dans le deuxième
temps du moteur , sous la redescente du piston , forcera l'expulsion du
surplus d'air du carter , et par voie de conséquence la sortie des gaz
excessifs de la chambre de transit vers le cylindre . La pression refermera
la valve du carburateur , et , la descente du piston permettra l'entrée de
gaz dans le cylindre .
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La chambre de transit de forme spiralé aura permis un échange minimal
.d'air du carter et de gaz venant du carburateur , et ce d'autant plus si le
carburateur est disposé entre la chambre spiralé et le cylindre 20.
La figure III montre une version similaire à la précédente où l'on a placé
le carburateur 18 entre la chambre de transit 10 et le cylindre 20 . Cette
disposition est rendue possible par le peut de contact et d'échange entre
les airs huilés du carter et les gaz de la chambre spiralée . L'on
s'assurera qu'aucun gaz ne parvienne au carter en définissant la
chambre de transit comme ayant un volume supérieur à celui
occasionné par le déplacement du piston . Une deuxième manière
complémentaire de sécuriser la teneur des huiles du carter sera de
disposer des valves de séparation du carter et de la chambre de transit
moins rigides que celles du carburateur . Une valve d'équilibrage
valve de vérification) sera alors disposé sur le carter pour éviter les
surdépressions .
De plus une valve à niveau , dont les ouvertures seront calibrées pour
demeurer en haut , assurera qu' inversement , aucune huile solide ne
parvienne dans la chambre de transit .
La figure IV montre deux autres types de chambres réalisant des effets
similaires à celle déj à présentée , soit les chambres à multiconduits 21 ,
~t chantournante 22 Comme précédemment , dans l'idée vise à réduire
les échanges d'airs du carter et d'airs ou gaz de l'extérieur ou vers le
carburateur ..
