CA2306412A1 - Method for controlling machine piston movement, implementing device and balancing of said device - Google Patents
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- F01B9/02—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
Abstract
Description
PROCEDE DE CONTROLE DU MOUVEMENT DE PISTON DE MACHINE
DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE ET EQUILIBRAGE DU DISPOSITIF
L'invention concerne fa cinématique de fonctionnement du système bielle manivelle des moteurs à piston, des compresseurs à piston ou de toute machine à piston et plus particulièrement des moteurs dépollués ou dépolluant à chambre de combustion etlou d'expansion indépendante.
Les moteurs à combustion interne 2 ou 4 temps fonctionnent pour.la plupart, avec un système bielle manivelle bien connu entrainant (et entraîné par) un piston Io coulissant dans un cylindre. Le piston dans son mouvement descendant aspire un mélange air carburant puis le comprime dans son mouvement ascendant vers la chambre de combustion dans la partie haute du cylindre, à son plus petit volume, pour y être enflammé, augmenter sa température et sa pression. Les gaz, ayant été ainsi portés à
très haute pression, vont en se détendant repousser le piston qui par l'intermédiaire de la bielle entraine la rotation du vilebrequin créant ainsi un~ravail appelé temps moteur.
La course du piston qui décrit une courbe sensiblement sinusoïdale crée un mouvement du piston permanent et, bien que ralentissant son mouvement au voisinage du point mort haut le piston est toujours en mouvement. De cet état de fait résulte un des plus grand problème des motoristes, plus particulièrement lors de la combustion qui doit 2o être déclenchée par l'allumage avant le point mort haut. Le début de la combustion crée de ce fait une augmentation de pression générant un travail négatif qui fait perdre du rendement au moteur alors que la charge n'ayant pas terminé sa combustion le piston entame sa course descendante en augmentant le volume de la chambre tendant à
diminuer la pression que la combustion tend à faire croitre. De même lors de la fermeture de (échappement et de (ouverture de l'admission il existe du travail négatif par perte de charge lors des mouvements de fermeture et d'ouverture anticipée des conduits.
L'auteur a décrit dans sa demande de brevet publié WO 96127737 un procédé
de dépollution de moteur à chambre de combustion externe indépendante, fonctionnant suivant un principe bi-mode à deux types d'énergie, utilisant soit un carburant 3o conventionnel de type essence ou gasoil sur route (fonctionnement mono-mode à air-carburant), soit, à basse vitesse, notamment en zone urbaine et suburbaine, une addition d'air comprimé (ou tout autre gaz non polluant) à (exclusion de tout autre carburant, (fonctionnement mono-mode à air, c'est à dire avec addition d'air comprimé).
Dans sa demande de brevet 9607714, fauteur a décrit (installation de ce type de moteur en 3s fonctionnement mono-mode, avec addition d'air comprimé, sur les véhicules de service, par exemple des autobus urbains.
Dans ce type de moteur, en mode air-carburant, le mélange air carburant est aspiré et comprimé dans une chambre d'aspiration et de compression indépendante. Puis COPIE DE CONFIRMATION METHOD FOR CONTROLLING THE MOTION OF A MACHINE PISTON
DEVICE FOR IMPLEMENTING AND BALANCING THE DEVICE
The invention relates to the kinematics of operation of the connecting rod system.
crank of piston engines, piston compressors or any machine piston and more particularly depolluted or depolluting engines with combustion and / or independent expansion.
2 or 4 stroke internal combustion engines work for the most part, with a well known crank rod system causing (and driven by) a piston Io sliding in a cylinder. The piston in its downward movement sucks a mixture air fuel then compresses it in its upward movement towards the bedroom combustion in the upper part of the cylinder, at its smallest volume, to be there inflamed, increase its temperature and pressure. The gases, having been so brought to very high pressure, going to relax push back the piston which by through the connecting rod rotates the crankshaft thus creating a ~ ravail called time engine.
The stroke of the piston which describes a substantially sinusoidal curve creates a movement of the permanent piston and, although slowing its movement at neighborhood from top dead center the piston is still moving. From this state of affairs results one of biggest problem for engine manufacturers, especially when combustion which must 2o be triggered by the ignition before top dead center. The beginning of the combustion creates thereby an increase in pressure generating a negative work which makes to lose engine efficiency while the load has not finished combustion piston begins its downward stroke by increasing the volume of the chamber tending to decrease the pressure that combustion tends to increase. Likewise during the closure of (exhaust and (opening of the admission there is negative work by loss of load during closing and early opening movements of the conduits.
The author described in his published patent application WO 96127737 a method engine depollution with independent external combustion chamber, working following a dual-mode principle with two types of energy, using either a fuel 3o conventional petrol or diesel type on the road (single-mode operation air-fuel), either at low speed, especially in urban and suburban areas, addition compressed air (or any other non-polluting gas) (excluding any other fuel, (single-mode air operation, i.e. with addition of compressed air).
In his patent application 9607714, maker described (installation of this type of engine in 3s single-mode operation, with addition of compressed air, on vehicles on duty, for example city buses.
In this type of engine, in air-fuel mode, the air fuel mixture is sucked and compressed in a suction and compression chamber independent. Then CONFIRMATION COPY
2 -ce mélange est transféré, toujours en pression dans une chambre de combustion indépendante et à volume constant pour y être enflammé afin d'augmenter la température et la pression dudit mélange. Après (ouverture d'un transfert reliant ladite chambre de combustion ou d'expansion à une chambre de détente et d'échappement, ce mélange sera détendu dans cette dernière pour y produire un travail. Les gaz détendus sont ensuite évacués à l'atmosphère à travers un conduit d'échappement.
En fonctionnement à air, à faible puissance, l'injecteur de carburant n'est plus commandé ; dans ce cas, l'on introduit dans la chambre de combustion, sensiblement après l'admission dans cette dernière de l'air comprimé -sans carburant-provenant de la 1o chambre d'aspiration et de compression, une petite quantité d'air comprimé
additionnel provenant d'un réservoir externe où l'air est stocké sous haute pression, par exemple 200 bars, et à la température ambiante. Cette petite quantité d'air comprimé à
température ambiante va s'échauffer au contact de la masse d'air à haute température contenue dans la chambre de combustion ou d'expansion, va se dilater et augmenter la pression régnant dans la chambre pour permettre de délivrer lors de la détente un travail moteur.
Dans ce type de moteur, dit dépollué ou dépolluant, le transfert des gaz ou de l'air de la chambre de combustion vers la chambre de détente doit également commencer avant le point mort haut et crée un travail négatif préjudiciable au bon fonctionnement du moteur de même que la pression doit être établie dans la chambre de détente avant que le piston n'entame sa course descendante.
L'un des problèmes principaux du système bielle manivelle Gassique est une perte de rendement et de pollution durant les opérations d'allumage, de combustion, d'injection, de transfert, de fin d'échappement etlou de début d'admission.
Pour résoudre ce problème, il a été remarqué que ces opérations s'effectuent dans des volumes toujours variables, en effet le piston est toujours en mouvement et les volumes engendrés par ce dernier ne sont jamais constants.
Plus précisément, (invention à pour objet un procédé de contr6le du mouvement de piston de machine telle que moteur ou compresseur, caractérisé
par les moyens mis en oeuvre et plus particulièrement par le fait qu'à son point mort haut le piston 3o est arrêté dans son mouvement et maintenu à sa position point mort haut durant une période de temps permettant d'effectuer à volume constant:
- les opérations d'allumage et de combustion dans le cas des moteurs classiques , - les opérations d'injection de carburant dans le cas des moteurs diesel - les opérations de transfert de gaz etlou d'air comprimé dans le cas des moteurs à chambre de combustion et/ou d'expansion indépendante, - les opérations de fin d'échappement, de début d'admission dans tous les cas de moteurs et autres compresseurs. 2 -this mixture is transferred, still under pressure in a combustion chamber independent and at constant volume to be ignited in order to increase the temperature and the pressure of said mixture. After (opening of a transfer connecting said room of combustion or expansion to an expansion and exhaust chamber, this mixed will be relaxed in the latter to produce a job. Relaxed gases are then discharged to the atmosphere through an exhaust pipe.
In air operation, at low power, the fuel injector is not more ordered ; in this case, it is introduced into the combustion chamber, noticeably after the admission into the latter of compressed air - without fuel -from the 1o suction and compression chamber, a small amount of compressed air additional coming from an external tank where the air is stored under high pressure, by example 200 bars, and at room temperature. This small amount of compressed air temperature room will heat up on contact with the air mass at high temperature contained in the combustion or expansion chamber, will expand and increase the prevailing pressure in the room to allow to deliver during the relaxation a work engine.
In this type of engine, called depolluted or depolluting, the transfer of gases or the air from the combustion chamber to the expansion chamber must also to start before top dead center and creates negative work detrimental to good operation of engine as well as the pressure must be established in the expansion chamber before the piston does not start its downward stroke.
One of the main problems of the Gassic crank rod system is a loss of efficiency and pollution during ignition, combustion, injection, transfer, exhaust end and / or intake start.
To resolve this problem, it has been noticed that these operations are carried out in volumes always variable, indeed the piston is always in motion and the volumes engendered by this last are never constant.
More specifically, (invention relates to a method for controlling the machine piston movement such as motor or compressor, characterized by the means implemented and more particularly by the fact that at its neutral point high the piston 3o is stopped in its movement and kept in its top dead center position during a period of time allowing to perform at constant volume:
- ignition and combustion operations in the case of engines classics, - fuel injection operations in the case of diesel engines - gas and / or compressed air transfer operations in the case of engines with independent combustion and / or expansion chambers, - exhaust end operations, admission start in all cases motors and other compressors.
3 On peut donc dans le cas d'un moteur classique 2 ou 4 temps, allumer la charge alors que le piston est maintenu à son point mort haut et que la chambre de combustion reste à son plus petit volume de façon constante, d'attendre que la charge soit complètement brûlée avant d'entamer la course descendante du piston ce qui a pour effet d'éliminer la contre pression lors de l'allumage anticipé (tel que dans les moteurs actuels) et d'obtenir grâce à une combustion plus complète des émissions de gaz d'échappement peu polluantes.
Dans le cas d'un moteur diesel, on peut donc injecter le carburant alors que le piston est à son point mort haut en évitant ainsi les contre-pressions dues au début de to combustion avant le point mort haut et qui provoque un travail négatif.
On peut donc dans le cas de moteur à chambre de combustion et ou d'expansion indépendante transférer la pression des gaz et ou de l'air comprimé dans la chambre de détente sans créer de contre pression avant le. point mort haut du piston et d'attendre que le transfert soit effectif avant que le piston n'entame sa course descendante en augmentant le volume de la chambre de détente ce qui aurait pour effet de perdre de la pression donc de la puissance.
Dans tous les cas, il est possible de fermer le conduit d'échappement alors que le piston est arrivé à son point mort haut ou peu avant, évüant ainsi les pertes de charges dues à une fermeture anticipée ainsi que d'ouvrir (admission avant que le piston 2o n'entame sa course descendante.
L'arrët du piston et son mainüen au point mort haut peut être réalisé par tous moyens connus de l'homme de fart, par exemple cames, pignons etc...
Préférentiellement, pour permettre Parrët du piston à son point mort haut, et selon un autre aspect de (invention, la commande du piston est mise en oeuvre par un dispositif de levier à pression lui-même commandé par un système bielle manivelle. On appelle levier à pression un système de deux bras articulés dont l'un a une extrémité
immobile, ou pivot, et (autre peut se dépfacer suivant un axe. Si ton exerce une force approximativement perpendiculaire à Taxe des deux bras, lorsqu'ils sont alignés, sur farticufation entre ces deux bras, on provoque alors le déplacement de !extrémité libre.
3o Cette extrémüé libre peut ëtre liée au piston et commander ses déplacements. Le point mort haut du piston est effectif lorsque sensiblement les deux tiges articulées sont dans le prolongement l'une de (autre (aux environs de 180°).
Le vilebrequin est relié par une bielle de commande à Taxe d'articulation des deux bras. Le positionnement des différents éléments dans (espace et leurs dimensions permettent de modifier les caractéristiques de la cinématique de (ensemble.
Le positionnement de l'extrémité immobile détermine un angle entre Taxe de déplacement du piston et Taxe des deux bras lorsqu'ifs sont alignés. Le positionnement du vilebrequin détermine un angle entre la bielle de commande et Taxe des deux bras lorsqu'ils sont 3 We can therefore in the case of a classic 2 or 4 stroke engine, turn on the load while the piston is held in its top dead center and the room of combustion remains at its lowest volume steadily, wait until the charge either completely burnt before starting the downward stroke of the piston which has for effect eliminate back pressure during early ignition (such as in current engines) and get through more complete combustion of gas emissions exhaust low pollution.
In the case of a diesel engine, we can therefore inject the fuel while the piston is at its top dead center, thus avoiding back pressures due to beginning of to combustion before top dead center and which causes negative work.
It is therefore possible in the case of an engine with a combustion chamber and or independent expansion transfer pressure from gases and or air compressed in the expansion chamber without creating back pressure before. top dead center piston and wait for the transfer to take effect before the piston starts to race downward increasing the volume of the expansion chamber which would have for effect to lose pressure and therefore power.
In all cases, it is possible to close the exhaust pipe while that the piston has reached its top dead center or shortly before, thus avoiding losses of charges due to early closing as well as opening (admission before the piston 2o does not start its downward course.
The stop of the piston and its mainüen in top dead center can be achieved by all means known to those skilled in the art, for example cams, pinions, etc.
Preferably, to allow Parrët of the piston to its top dead center, and according to another aspect of (invention, the control of the piston is implemented by a pressure lever device itself controlled by a connecting rod system crank. We called a pressure lever a system of two articulated arms, one of which has a end immobile, or pivot, and (other can move along an axis. If your exercise a strength approximately perpendicular to the Tax of the two arms, when they are aligned on waxing between these two arms, we then cause the displacement of free end.
3o This free end can be linked to the piston and control its displacements. Point dead top of the piston is effective when substantially the two rods articulated are in the extension of one of (other (around 180 °).
The crankshaft is connected by a connecting rod to Articulation tax of both arms. The positioning of the different elements in (space and their dimensions allow to modify the characteristics of the kinematics of (together.
The positioning of the stationary end determines an angle between displacement of the piston and Tax of the two arms when they are aligned. The positioning of crankshaft determines an angle between the connecting rod and Tax of the two arms when they are
4 alignés. La variation des valeurs de ces angles, ainsi que des longueurs de bielles et bras, permet de déterminer l'angle de rotation du vilebrequin durant lequel !e piston est arrëté à
son point mort haut. Ceci correspond à la durée de (arrêt du piston.
Selon un mode de réalisation particulier, l'ensemble du dispositif (piston et levier à pression) est équilibré en prolongeant ie bras inférieur au delà
de son extrémité
immobile, ou pivot, par ûn levier à pression miroir opposé en direction, symétrique et d'inertie idéntique auquel est fixée, pouvant se déplacer sur un axe parallèle à l'axe de déplacement du piston, une masse d'inertie identique et opposé en direction à
celle du piston. On appelle inertie le produit de la masse par la distance de son centre de gravité
lo au point de référence. Dans le cas d'un moteur pluricylindres la masse opposés peut être un piston fonctionnant normalement comme le piston qu'il équilibre.
L'invention s'applique à tous les moteurs thermiques conventionnels de tous types, plus particulièrement aux moteurs dépollués et dépolluants à
chambre de combustion ou d'expansion indépendante à volume constant, de même qu'aux t5 compresseurs, ou autres machines utilisant des pistons. Le nombre de piston ,les formes et dimensions des bielles peuvent varier sans pour autant changer l'invention qui vient d'être décrite.
D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaïtront à
la lecture de la description, à titre non limitatif, de plusieurs modes de réalisation, faite en 2o regard des dessins annexés ou La figure 1 représente schématiquement, vu en coupe transversale, un exemple de cinématique de commande de piston selon l'invention La figure 2 représente une courbe de la course du piston selon l'invention comparée à la courbe de la course d'un piston classique.
25 La figure 3 représente un dispositif, selon l'invention, équipé d'un équilibrage par masse de même inertie.
La figure 4 représente un disposüif, selon l'invention, équipé d'un équilibrage par piston de fonctionnement opposé.
La figure 1 montre schématiquement, vu en coupe transversale, un 3o dispositif selon (invention et pour sa mise en oeuvre ou le piston 1 (représenté à son point mort haut), coulissant dans un cylindre 2, est commandé par un levier à
pression. Le piston 1 est relié par son axe à (extrémité libre 1A d'un levier à pression constitué d'un bras 3 articulé sur un axe commun 5 à un autre bras 4 fixé oscillant, sur un axe immobile 6. Sur Taxe commun 5 aux deux bras 3 et 4 est attachée une bielle 7 de commande reliée 35 au maneton 8 d'un vilebrequin 9 tournant sur son axe 10. Lors de la rotation du vilebrequin la bielle de commande ? exerce un effort sur Taxe commun 5 des deux bras 3 et 4 du levier à pression, permettant ainsi le déplacement du piston 1 suivant l'axe du cylindre 2, et transmet en retour au vilebrequin 9 les efforts exercés sur le piston 1 lors du temps -moteur provoquant ainsi sa rotation. L'axe immobile 6 est positionné
latéralement à l'axe de déplacement du piston 1 et détermine un angle A entre l'axe de déplacement du piston et Taxe d'alignement X'X des deux bras 3 et 4 lorsqu'ils sont alignés. Le vilebrequin est positionné latéralement à l'axe du cylindre etlou du levier à pression et son 4 aligned. The variation of the values of these angles, as well as the lengths of connecting rods and arms, used to determine the angle of rotation of the crankshaft during which! e piston is stopped at its top dead center. This corresponds to the duration of (piston stop.
According to a particular embodiment, the entire device (piston and pressure lever) is balanced by extending the lower arm beyond from its end stationary, or pivot, by a mirror pressure lever opposite in direction, symmetrical and of identical inertia to which is fixed, being able to move on a parallel axis to the axis of displacement of the piston, an identical mass of inertia and opposite in direction to that of piston. We call inertia the product of mass by the distance of its center of gravity lo at the reference point. In the case of a multi-cylinder engine, the mass opposites may be a piston functioning normally like the piston which it balances.
The invention applies to all conventional heat engines of all types, more specifically to depolluted and depolluting engines with room of independent combustion or expansion at constant volume, as well as t5 compressors, or other machines using pistons. The number of piston ,shapes and dimensions of the connecting rods can vary without changing the invention who is coming to be described.
Other objects, advantages and characteristics of the invention will become apparent from reading the description, without limitation, of several modes of realization, made in 2o look at the attached drawings or Figure 1 shows schematically, seen in cross section, a example of piston control kinematics according to the invention Figure 2 shows a curve of the piston stroke along the invention compared to the curve of the stroke of a conventional piston.
FIG. 3 represents a device according to the invention, equipped with a mass balancing with the same inertia.
FIG. 4 represents a device, according to the invention, equipped with a balancing by opposite operating piston.
Figure 1 shows schematically, seen in cross section, a 3o device according to (invention and for its implementation or the piston 1 (represented at its point dead top), sliding in a cylinder 2, is controlled by a lever pressure. The piston 1 is connected by its axis to (free end 1A of a pressure lever made up of a arm 3 articulated on a common axis 5 to another arm 4 fixed oscillating, on a motionless axis 6. On common Tax 5 to the two arms 3 and 4 is attached a connecting rod 7 of linked command 35 to the crankpin 8 of a crankshaft 9 rotating on its axis 10. During the crankshaft rotation the control rod? exerts an effort on Common tax 5 of the two arms 3 and 4 of pressure lever, thus allowing the displacement of the piston 1 along the axis of cylinder 2, and transmits back to the crankshaft 9 the forces exerted on the piston 1 during time -motor thus causing its rotation. The stationary axis 6 is positioned laterally to the axis of displacement of piston 1 and determines an angle A between the axis of displacement piston and Alignment tax X'X of the two arms 3 and 4 when they are aligned. The crankshaft is positioned laterally to the cylinder axis and / or the pressure lever and its
5 positionnement détermine un angle B entre la bielle de commande 7 et Taxe d'alignement X'X des deux bras 3 et 4 lorsqu'ils sont alignés. En faisant varier les angles A et B ainsi que les longueurs des différentes bielles et bras on modifie les caractéristiques de la cinématique de (ensemble pour obtenir une courbe de la course du piston 1 asymétrique et déterminer (angle de rotation du vilebrequin durant lequel le piston est arrêté à son 1o point mort haut.
A titre d'exemple non limitatif d'une réalisation du dispositif selon l'invention , le déplacement du piston décrit la courbe représentée sur la figure 2 avec des dimensions et positions suivante : Rayon de manivelle du vilebrequin : 32.8 mm Longueur de la bielle de commande 7 : 99.76 mm 1s Longueur du bras de piston 3 : 124 mm Longueur du bras inférieur 4 : 128 mm Angle A = 21.4 °
Angle B = 29.6 °
On constate ainsi Figure 2, que, dans cette configuration, sur la courbe 20 11, le piston reste à son point mort haut sur un angle de 7d° alors qu'une courbe de déplacement de piston avec un système bielle manivelle classique 12 de méme course montre que le piston ne s'arréte qu'en un point (son point mort haut) L'homme de fart peut ainsi choisir le temps d'arrét du piston au point mort haut en fonction des paramètres de fonctionnements désirés: durée de la 25 combustion, durée du transfert, etc.. sans changer pour cela le prtncipe de (invention.
L'équilibrage de cet ensemble cinématique est réalisé selon (invention figure 3 en prolongeant le bras inférieur 4 au delà de son extrémité immobile ou pivot 6 par un levier à pression miroir constitué de 2 bras 4A et 3A articulés sur un axe commun 5A
sur lequel est attaché à l'extrémité libre 1 B une masse 15 se déplaçant suivant un axe 3o parallèle à taxe de déplacement du piston 1. Le bras 4A qui est le prolongement du bras inférieur 4, est de fait la mëme pièce. Par rapport au point de pivotement 6, (inertie des bras 4 et 4A sont identiques, ü en va de mëme pour les inerties des bras 3 et 3A et les inerties du piston 1 et de sa masse d'équilibrage 15. Le système de levier à
pression est ainsi parfaitement équilibré, alors que I 'équilibrage de la bielle de commande 7 et de 3s (ensemble vilebrequin est effectué d'une manière classique. Cette disposition est plus particulièrement intéressante pour équilibrer des moteurs mono-cylindres ou des ensembles pluricyündres non symétriques. 5 positioning determines an angle B between the control rod 7 and Tax alignment X'X of the two arms 3 and 4 when they are aligned. By varying the angles A and B as well as the lengths of the different rods and arms we modify the characteristics of the kinematics of (together to obtain a curve of the piston stroke 1 asymmetric and determine (angle of rotation of the crankshaft during which the piston is stopped at his 1o top dead center.
By way of nonlimiting example of an embodiment of the device according to the invention the displacement of the piston describes the curve shown in Figure 2 with dimensions and following positions: Radius of crankshaft crankshaft: 32.8 mm Length of the control rod 7: 99.76 mm 1s Length of piston arm 3: 124 mm Length of lower arm 4: 128 mm Angle A = 21.4 °
Angle B = 29.6 °
We thus see Figure 2, that, in this configuration, on the curve 20 11, the piston remains in its top dead center at an angle of 7 ° then that a curve of piston displacement with a conventional crank rod system 12 similarly race shows that the piston only stops at one point (its top dead center) The person skilled in the art can thus choose the time for the piston to stop at the point high death according to the desired operating parameters: duration of 25 combustion, transfer time, etc. without changing the principle of (invention.
The balancing of this kinematic assembly is carried out according to (invention Figure 3 by extending the lower arm 4 beyond its stationary end or pivot 6 by a mirror pressure lever consisting of 2 arms 4A and 3A articulated on an axis common 5A
on which is attached to the free end 1 B a mass 15 moving along an axis 3o parallel to the displacement tax of the piston 1. The arm 4A which is the arm extension lower 4, is in fact the same part. In relation to pivot point 6, (inertia of arms 4 and 4A are identical, ü the same applies to the inertias of arms 3 and 3A and the inertias of piston 1 and its balancing mass 15. The lever system pressure is thus perfectly balanced, while the balancing of the connecting rod command 7 and from 3s (crankshaft assembly is carried out in a conventional manner. This layout is more particularly interesting for balancing single-cylinder engines or of unsymmetrical pluricyündres.
6 -Dans le cas d'un pluricylindre symétrique représenté figure 4, la masse d'équilibrage est un piston 1C opposé se déplaçant sur un axe parallèle au piston 1, et les pistons s'équilibrent entre eux. Les bras 3A et 4A sont symétriques aux bras 3 et 4 et s'équilibrent entre eux.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisations décrits et réprésentés. Les angles A et B peuvent être positifs ou négatifs ensembles ou Séparément ou non simultanément nuls. Le nombre de cylindres peut varier en nombre pair ou impair, le mode d'arrêt du piston et de son maintient au point mort haut peut étre réalisé par d'autres moyens tels que cames ,ou pignons, ou autres, sans pour cela o changer l'invention qui vient d'être décrite. 6 -In the case of a symmetrical multi-cylinder shown in Figure 4, the mass balancing is an opposite piston 1C moving on an axis parallel to the piston 1, and the pistons balance each other. Arms 3A and 4A are symmetrical to arms 3 and 4 and balance each other.
The invention is not limited to the examples of embodiments described and represented. The angles A and B can be positive or negative together or Separately or not simultaneously zero. The number of cylinders can vary by number even or odd, the mode of stopping the piston and keeping it in neutral high can be made by other means such as cams, or pinions, or others, without that o change the invention which has just been described.
Claims (9)
- les opérations d'allumage et de combustion dans le cas des moteurs à
allumage commandé, - les opérations d'injection de carburant dans le cas des moteurs diesel, - les opérations de transfert de gaz et/ou d'air comprimé dans le cas des moteurs à chambre de combustion et/ou d'expansion indépendante, - les opérations de fin d'échappement, de début d'admission dans tous les cas de moteurs et autres compresseurs. 1.- Process for controlling the movement of the engine piston (1), or compressor, or depolluted or depolluting engine, characterized in that the piston (1) is stopped in its motion and maintained in its position of top dead center during a period allowing to carry out at constant volume:
- the ignition and combustion operations in the case of engines with controlled ignition, - fuel injection operations in the case of diesel engines, - gas and/or compressed air transfer operations in the case of combustion and/or independent expansion chamber engines, - end of exhaust and start of intake operations in all cases of motors and other compressors.
en ce que les opérations de transfert de gaz de la chambre de combustion et/ou d'expansion dans la chambre de détente sont effectuées durant l'arrêt du piston à son point mort haut pour permettre d'établir la pression dans la chambre de détente avant le début de la course descendante du piston qui conditionne une augmentation de volume nuisible au maintien de la pression. 2.- Piston movement control method according to claim 1 in an engine with independent combustion and/or expansion chamber, characterized in this that the gas transfer operations of the combustion chamber and/or expansion in the expansion chamber are carried out during the stopping of the piston at its top dead center to allow the pressure in the expansion chamber to be established before the start of the downward stroke of the piston which conditions an increase in volume harmful to maintaining pressure.
oscillant autour d'un axe immobile (6) distinct de l'axe mobile (5) commun aux deux bras (3, 4), et parmi lesquels un premier bras (3) a une extrémité libre, opposée à
son extrémité
articulée autour de l'axe mobile (5) commun, qui est reliée à l'axe du piston (1) qui se déplace suivant l'axe du cylindre (2) lorsque l'on exerce une force, sur l'axe mobile (5) commun aux deux bras du levier à pression, qui est transmise par une bielle de commande (7) qui relie l'axe mobile (5), commun aux deux bras (3, 4) du levier à pression, au maneton (8) d'un vilebrequin (9) positionné latéralement à l'axe de déplacement du piston (1), ladite bielle de commande (7) entraînant la rotation du vilebrequin lorsque les efforts sont appliqués sur le piston (1), durant le temps moteur par exemple, et caractérisé
en ce que, lorsque les deux bras (3, 4) du levier à pression sont alignés selon un axe d'alignement (X-X'), la position de l'axe immobile (6) d'oscillation du second bras (3) détermine un angle (A) entre l'axe de déplacement du piston (1) dans le cylindre (2), et le positionnement latéral de l'axe (10) de rotation du vilebrequin (9) détermine un autre angle (B) entre la bielle de commande (7) et l'axe (X-X') d'alignement des deux bras (3, 4) du levier à pression, les angles (A, B) ainsi déterminés pouvant être positifs, négatifs ou non simultanément nuls. 6.- Device for implementing the method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the movement of the piston is ordered by a pressure lever consisting of a first arm (4) and a second arm (3), articulated between them around a common movable axis (5), among which a second arm (4) is mounted oscillating around an immobile axis (6) distinct from the movable axis (5) common to the two arms (3, 4), and among which a first arm (3) has a free end, opposite to its end articulated around the common movable axis (5), which is connected to the axis of the piston (1) who moves along the axis of the cylinder (2) when a force is exerted on the axis movable (5) common to the two arms of the pressure lever, which is transmitted by a connecting rod control (7) which connects the mobile axis (5), common to the two arms (3, 4) of the lever pressure, to the crankpin (8) of a crankshaft (9) positioned laterally to the axis of displacement of piston (1), said control rod (7) driving the rotation of the crankshaft when the forces are applied to the piston (1), during engine stroke for example, and characterized in that, when the two arms (3, 4) of the pressure lever are aligned along an axis alignment (X-X'), the position of the immobile axis (6) of oscillation of the second arms (3) determines an angle (A) between the axis of movement of the piston (1) in the cylinder (2), and the lateral positioning of the axis (10) of rotation of the crankshaft (9) determines another angle (B) between the control rod (7) and the axis (X-X') of alignment of the two arms (3, 4) of pressure lever, the angles (A, B) thus determined possibly being positive, negative or not simultaneously null.
son point mort haut. 7.- Device according to the preceding claim, characterized in that the variation of the values of the angles (A, B) formed on the one hand between the axis (XX') alignment of the two arms (3, 4) of the pressure lever and the axis of movement of the piston And on the other hand, between the axis (XX') of alignment of the two arms (3, 4) of the pressure lever and the connecting rod control (7), the lengths of the control rod (7) and of the two arms (3, 4) of pressure lever, conditions the general kinematics of the device and determines the value the angle of rotation of the crankshaft (8) during which the piston is stopped at its dead center high.
l'axe de déplacement dudit piston (1) de telle sorte que, par rapport audit axe immobile (6) d'articulation, l'inertie des seconds bras (4, 4A) articulés autour de l'axe (6) immobile, des axes mobiles (5, 5A) communs aux bras (3, 3A, 4, 4A) des leviers à pression, des seconds bras (3, 3A) reliés audit piston (1) et à la masse (15, 1C), et l'inertie du piston (1) et celle de la masse (15, 1C), soient identiques entre elles. 8.- Device according to claims 6 or 7, characterized in that, at purposes balancing, said first arm (4) of the pressure lever extends, above beyond its axis motionless (6) of articulation, to constitute the first arm (4A) of another pressure lever (3A, 4A), mirror of said pressure lever (3, 4), consisting of this first arm (4A) and a second (3A) articulated around a common movable axis (5A), (free end (1B) of second arm carrying a mass (15, 1C) moving on an axis parallel to the axis of displacement of said piston (1) so that, with respect to said axis motionless (6) of articulation, the inertia of the second arms (4, 4A) articulated around the axis (6) motionless, mobile axes (5, 5A) common to the arms (3, 3A, 4, 4A) of the pressure levers, from second arms (3, 3A) connected to said piston (1) and to the mass (15, 1C), and piston inertia (1) and that of ground (15, 1C), are identical to each other.
ceux dudit piston (1). 9.- Device according to the preceding claim, characterized in that the mass balancing is another piston (1C) of weight, inertia and operation identical to those of said piston (1).
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