CA2330591A1 - Realisations complementaires de moteurs antirefoulement - Google Patents
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Abstract
Dans les prochaines pages , nous allons montrer comment améliorer le fonctionnement et l'efficacité des moteurs anti-refoulement, et ce, principalement en proposant des réalisations améliorant le cheminement des gaz dans le moteur anti-refoulement, réalisations qui auront aussi la qualité de diminuer le nombre de pièces nécessaires pour réaliser ces moteurs , et par conséquent pour en faciliter la commercialisation. Nous allons en effet montrer quelques réalisations supplémentaires permettant d'obtenir des moteurs anti-refoulement dont le ou les pistons sont directement reliés à la bielle d'origine. Ainsi donc, il sera possible d'obtenir plusieurs versions du moteur ne nécessitant plus de bielles de raccord. De plus, certaines de ces manières de faire auront , de plus l'avantage de rendre facultative l'utilisation des contre-segments, ce qui rend les moteurs encore plus facilement réalisables et commercialisables</SD OAB>
Description
Divulgation Jusqu' à présent , nous avons montré comment produire de moteurs anti-refoulement , c'est-à-dire des moteurs deux-temps seulement à gaz , et de surcroît , pouvant résister à des contrepressions non seulement de beaucoup supérieures à la moyenne , mais aussi , amplement suffisantes pour pouvoir disposer , à la sortie de ceux-ci , des filtres de haute densité , capables de purifier les sorties d'échappement des moteurs presque à cent pour cent .
Nous allons maintenant préciser certains aspects de cette invention qui peuvent être améliorés . En l'occurrence , nous allons discuter et résoudre ici une difficulté desdits moteurs causés par le fait d'une déficience accrue d'intégration de gaz par ceux-ci , parce que en effet , le cheminement des gaz y est plus difficilement contrôlable .
Comme nous pouvons en effet le constater par comparaison à un moteur à deux temps conventionnel , ( Fig . I ) , c' est par pression que les gaz sont injectës dans le cylindre de compression-combustion . De ce fait , lorsque les gaz sont libérés , leur entrée dans le cylindre se produit avec une expansion automatique . Les gaz neuf envahissent donc expansivement le cylindre .
De plus , ce type d'alimentation est améliorée par une orientation appropriée des lumières d'admission et de sortie des gaz . Dès lors , l'on s'aperçoit que le vidage des gaz usés est finalement tout aussi complet que celui de l'admission des nouveaux gaz . Les gaz neufs sont en effet dirigés vers le haut , et ce de façon expansive , et ,de façon inverse à
l'orientation des lumières servant au vidage des gaz usés , qui , comme résultat se vident de façon complète .
Dans les moteurs anti-refoulement , les gaz neufs , de façon originale , sont admis au deuxième temps du moteur , c'est-à-dire qu'ils sont admis sous l'effet de la succion que provoque l'admission des gaz usés dans les chambres d'admission des gaz usés . ( fig. II ) De ce fait , le contrôle complet de leur trajectoire est cependant plus difficilement réalisable .
Ainsi donc , l'on constate que sous l'effet de succion , les gaz neufs , cherchant la loi du moindre effort , auront tendance , en dépit d'une orientation correcte des lumières des gaz neufs et usés , à raser la tête du piston . Ainsi donc , une partie des gaz neufs sera attirée prématurément dans la chambre d'admission des gaz usés , alors qu'une partie des gaz brûlés demeurera dans les chambres et cylindres de combustion. (Fig. II , 1o, n ~.
Mais l'on peut palier à ce problème en contrôlant de façon mécanique le cheminement des gaz usés et neufs .Une première façon de réaliser ces corrections sera donc d'ajouter à la tête du piston une partie excédentaire munie d'un premier conduit capable d'intégrer les gaz de la chemise du cylindre vers le centre du piston . (Fig. III )Un deuxième conduit , raccordé au premier est ensuite inséré dans le centre du piston , cette fois-ci dans le sens vertical .Ce conduit sera jumelé de façon coulissante à un conduit d'acheminement des gaz neufs , disposé rigidement au haut du cylindre . D'une autre façon , ce conduit d'acheminement des gaz , pourra par exemple être rigidement relié à une membrane , cette membrane étant assemblée entre la cylindre et la tête du moteur. Bien entendu , cette membrane devra être perforée de plusieurs lumières laissant pénétrer les gaz neufs acheminées vers le haut par le conduit d'acheminement des gaz dans le cylindre lui-même .
Ainsi donc , le cheminement par succion des gaz sera idéal puisque les gaz neuf , aspirés par les gaz usés sous effet de vide , seront forcés de passer par la partie supérieure du cylindre avant d'être intégré dans la chambre du cylindre proprement dite .
Dans la figure IV , une configuration encore plus intéressante est proposëe. En effet , non seulement cette configuration permet-elle d'acheminer correctement les gaz , mais aussi permet-elle d'obtenir des chambres d'induction des gaz usës avec un volume plus élevé que celui de l'admission des gaz neufs . Dernièrement , cette configuration peut aussi fonctionner sans l'utilisation de contre-segments , souvent nécessaires dans les configurations de base dëjà exposées .
Un autre aspect intéressant et original de cette configuration est de pouvoir fonctionner , comme nous l'avons déjà souligné , sans la nécessité de bielles de raccord entre le piston et les bielles conventionnelles puisque , dans ce cas , les pistons sont directement reliés à ou aux bielles conventionnelles , ce qui rend le moteur encore plus simple et commercialisable .
En effet , dans cette configuration , une première originalité réside en ce que la bougie est placée à l' intérieur même du contre-piston . Le cylindre de brûlage des gaz neufs est donc cette fois-ci assez original puisqu' il est disposé à l' intérieur du piston , alors que les chambres de succion des gaz usés sont au dessus . Un troisième élément original réside dans le fait que les gaz sont admis dans la paroi du piston-maître et acheminés à sa base , dans la partie du piston contraire à celle de la sortie des gaz usés .
Les gaz peuvent encore être mieux assimilés par une distribution en parapluie . Le voyagement des gaz est donc là aussi idéal . Dernièrement , cette configuration permet de rattacher le piston à la bielle originale , ce qui sauve pièces et espace .
Une autre réalisation du présent moteur ( Fig. VI) cette fois-ci adaptée non pas au piston en U , mais plutôt au piston en H , consïste à se servir d' une tige centrale comme tige-valve conductrice des gaz . Cela permet d'obtenir une injection par le centre dirigée de façon tout à fait contraire à l'entrée des gaz . Cette version permet de conserver la bougie au haut du cylindre , puisque le cylindre de brûlage sera celui du haut , ou encore de l'insérer dans la paroi du contre -cylindre et ainsi comme précédemment d'obtenir l'explosion dans la chambre inférieure du piston en H .
Une autre réalisation possible (Fig .VIII) résulte en l'utilisation de cylindre angulairement disposés au vilebrequin. Dans cette configuration préférablement montée , comme dans la figure LI , avec deux ensembles de cylindres-piston complémentaires , les gaz usés sont aspirés du haut au bas de l'autre . Cette disposition nécessite le conduit d'alimentation parapluie dëjà commenté , mais permet de retrancher les bielles de rattachement des pistons aux bielles originales .
Pour finir cette divulgation , nous devons donner quelque précisions concernant l'application de ce type d'induction des gaz à d'autres genres de mécaniques de moteurs . Comme nous l'avons déjà mentionné , ce type d'injection peut être appliqué aux différent genres de moteurs à
pistons , rotatifs .
Parmi les moteurs à pistons auxquels l'on peut appliquer ce type de pistons , l'on peut citer par exemple les moteurs orbital , les moteurs à
cinq temps . Par exemple ici, l'on aura recours à la dernière configuration de piston dont nous avons parlé plus haut , appliquée à une mécanique orbitale .
Nos méthodes d' induction , comme nous n' avons déj à mentionné , pourront de plus s'appliquer aux moteurs rotatifs , aux quasi turbines , moteurs triangulaires , moteurs souffleries .
Description sommaire de ces figures La figure I montre le cheminement normal et expansif des gaz dans un moteur à deux temps conventionnel La figure II montre comment , dans un moteur anti-refoulement , même en disposant les orifices dans les angles opposés , une partie des gaz neufs sera quand même succionnée dans les chambres d'admission des gaz usées , alors qu'une partie des gaz usés demeurera dans les chambres d'admission des gaz neufs , ce que nous allons corriger aux présentes .
La figure III montre une première manière , par l'ajout d'un tuyau d'acheminement des gaz , comment l'on peut forcer les gaz neufs à
transiter par le haut de la chambre avant de remplacer les gaz usés .
La figure IV montre une deuxième version où ce sera par ies parois latérales même du piston que seront acheminés les gaz vers le bas du piston , donc dans un emplacement contraire à leur lieu de succion .
La figure V est une vue en trois dimension de la figure IV
La figure VI montre comment l'on peut effectuer une configuration similaire , mais cette fois-ci en utilisant un piston en H
La figure VII est une vue en trois dimension de la précédente , où l'on a cependant placé les bougies dans la paroi du contre cylindre , et où par conséquent , comme en quatre , l'explosion se fait à l'intérieur du piston en H . et la succion dans le cylindre du dessus .
La figure VIII montre comment l'on peut produire un rattachement direct des pistons aux bielles en utilisant des ensembles pistons cylindre disposés angulairement apr rapport au vilebrequin .
La figure IX montre comment notre procédé d' induction peut s'appliquer aux moteurs existants , par exemple ici , à pistons , de type orbital ou encore à cinq temps . Nous avons choisi ici les configurations enUetenH.
La figure X montre une application de ces moteurs à des quasi -turbines La figure XI montre l'application des techniques anti-refoulement aux moteurs triangulaires et à soufflerie .
Description détaillé des figures La figure I est une représentation d'un moteur à deux temps conventionnel. On y retrouve notamment , le bloc , , le cylindre 2 , le piston 3 , la bielle 4 , le vilebrequin 5 , le carburateur 6 . Dans la présente figure , l'on aperçoit la pénétration en expansion ~ des gaz neufs , forçant adéquatement l'évacuation des gaz usés g.
La figure II montre comment , pour un moteur anti-refoulement à deux pistons par exemple , les gaz usés sont aspirés dans le bas du cylindre complémentaire d'admission des gaz usés ,2 .Ici , un même tuyau de transfert des gaz ,3 suffit au double transfert des gaz . Dans cette réalisation , l'on remarquera que même en disposant les lumières d'alimentation des gaz neufs 14 dans un angle différent de celui des gaz usés ,S , les deux types de gaz , par succion , auront tendance ,6 à raser la tête du piston 3 . Par conséquent , une partie des gaz neuf sera prématurément admis dans les chambres d'admission des gaz usés ,2 , alors qu'une partie des gaz usés demeurera dans les chambres et cylindre de combustion ~ , ce que nous allons corriger dans les prochaines réalisations .
La figure III montre une première manière d'améliorer et même de rendre complète la bonne évacuation des gaz usés , et par voie de conséquence , la bonne admission des gaz neufs .
En effet , l'on ajoutera , par exemple , à une disposition similaires à celle de la figure précédente , pour chaque piston un partie excédentaire , que nous nommerons partie admittive du piston , 9 . cette partie admittive sera munie d'une lumière d'admission du piston 20 , qui lors du passage du piston à son niveau le plus bas , communiquera avec l'entrée du carburateur Z1.
Dans la partie contraire de la partie admittive , sera retranchée une section 22 , ce qui permettra la succion des gaz . Ensuite , il sera disposé
dans le piston un conduit cylindrique de piston 23 permettant au conduit d'acheminement des gaz neufs 24 d'être inséré de façon coulissante lors de la monté du piston .
Ledit conduit d'acheminement des gaz 24, sera pour sa part rigidement relié , soit à la tête du cylindre , soit à une plate-forme membrane de support 25 , elle-même reliée entre le cylindre et la tête du cylindre .
Nous appelons ce conduit , conduit d'acheminement des gaz neufs 24 .
Ainsi donc , par cette disposition , lors de la succion des gaz usés vers la chambre d'admission des gaz usés , les gaz neufs ne pourront se diriger directement vers les lumières d'admission des gaz usés , mais seront plutôt forcés de passer à travers le conduit d'acheminement des gaz 24, à
travers la membrane parapluie 2~ pour être ensuite intégrés à la chambre de compression-combustion .
Ce circuit permettrait un remplissage complet du cylindre d'admission et de plus , un vidage complet des gaz usés , par succion et cela sans évacuation prématuré des gaz neufs , ce qui est l'effet recherché . aq La figure IV montre une autre réalisation intéressante permettant un vidage et une admission complète des gaz usés et neufs et qui de plus , permet de retrancher les bielles d' induction , et de ne conserver par conséquent que les bielles conventionnelles .
En effet , dans cette configuration , l' on retrouve un bloc de moteur 1 , une ou plusieurs bielles ~ , et autre éléments de base mentionnés précédemment . Plus spécifiquement pour la présente réalisation , un contre-piston 3o est rigidement est rigidement relié au haut du cylindre 31 . Ce contre piston 3o a ceci d' intéressant qu' il est vidé en son centre et , à
l'aide de filets requis , permet le vissage d'une bougie 3a Dans le cylindre principal 2 et autour de la partie élargie du contre-piston 3o est assemblé le piston-maître 33 qui a sa base est relié à
une bielle 34 .Ce piston-maître a la particularité de contenir non seulement des conduits de transport des gaz usés 35 vers les chambres d'admission des gaz usées 36 , mais de plus , des conduits d'acheminement des gaz neufs 3~ , se terminant à la base du piston par des lumières en parapluie 3g sont incorporés à ses parois latérales . Un conduit d'acheminement des gaz brûlés 35 achemine les gaz brûlés d~ ; la chambre intérieure du piston-maître 39 , qui fait office de chambre à combustion , vers la chambre d'admission des gaz brûlés .
Les gaz sont ensuite propulsés vers les filtres et vers l'extérieur 40 .
La figure V est une vue en trois dimensions de la figure précédente à
laquelle nous avons ajoutë des segments du contre-piston 42 du piston-maitre 43, les valves d'échappement 44, les filtres 45 .
La figure VI est une réalisation qui elle aussi réussit à retrancher les bielles d'induction rectilignes, en raccordant le piston 3 directement le piston à ou aux bielles conventionnelles 4 .
Ici , la configuration est faite en aménageant positivement le piston de type en H 49 . Ce type de piston , couplé au contre-cylindre 4g et au cylindre de base , formera un cylindre intérieur So, lui permettant d'être couplé à un conduit d'acheminement des gaz sz servant à la fois de valve 52 , disposé rigidement dans le cylindre principal du moteur 2 .
Ce conduit d'acheminement des gaz spécifique et original 51 sert en effet à la fois de valve d'admission 53 .Dans la présente réalisation , le piston-maître ,de type piston en H 49 , et est indirectement relié au vilebrequin 5 par le recours à une bielle conventionnelle 4 . Comme nous l'avons déjà
mentionné , ce piston en H a ceci de spécifique qu'il est perforé dans son centre et qu'il permet l'intrusion d'un conduit valve , et qui permettra la succion des gaz usés ~6 . Bien entendu , le piston en H doit être monté de manière à se jumeler au contre cylindre ~,g , disposé rigidement dans le cylindre principal 2 .
Le conduit d'acheminement de gaz neufs sera relié rigidement au haut du cylindre principal 60 . Il aura l'une de ses lumières disposée vers le bas 6g de manière à s'ouvrir lorsque le piston sera à son plus bas niveau , alors que son extrémité supérieure sera induite de lumières d'admission des gaz usés s9 Des lumières d'admission des gaz neufs 61 pourront être disposées dans la paroi du contre-cylindre , menant vers le cylindre principal .
Ainsi donc , les gaz usés qui devront de cette manière obligatoirement parcourir le chemin du conduit d'admission 69 céderont totalement la place aux gaz neufs ~o , avant d'être admis dans la chambre d'admission des gaz ~, .
La figure VII représente une vue en trois dimensions de la figure précédente . L'on doit cependant y noter que l'emplacement des chambres d'admission des gaz usées ,~ et de brûlage ~o ont été inversées .
Ainsi donc la bougie 32 a été ici disposée dans la paroi du contre cylindre 62 . Outre cette particularité , on y retrouve les mêmes éléments que ceux précédemment énoncés , dont le corps du moteur 1 le vilebrequin s , la bielle 2 , le conduit d'admission des gaz usés 3$ , les lumières d'admission des gaz usés ,5 , les lumières d'admission des gaz neufs 14 , le piston en H 49 , Ie contre-cylindre 62 , la bougie 32 les valves d'échappement ~ , le filtre go , le carburateur .
La figure VIII est une configuration à double ensemble cylindre -pistons permettant de retrancher les bielles de liaison rectilignes . Dans cette configuration , l'on retrouve le corps du moteur , , le vilebrequin 5 , les ensembles cylindre 2 piston 3 , les conduits d'acheminement des gaz usés 35 , et conduits d'acheminement des gaz neufs 24 .
L'on notera que les ensembles pistons cylindre ont été disposés de facon angulaire g2 par rapport au vilebrequin . le pistons sont dès lors rattachés latéralement g3 aux bielles .
La figure IX est une application d'une technique d'intégration des gaz à
un moteur de type orbital . Ici , chaque ensemble de piston cylindre est similaire à l'une des réalisations déjà expliquée .
Chaque ensemble est en effet muni d'un contre piston 3o dans lequel est reliée une bougie 32 . Autour de chaque contre-piston 30 , est monté un piston maître 33 , ainsi de suite .
La figure X montre l'application des techniques antirefoulement à
différents types de moteur , ici triangulaire 90 . En ce cas ci , le moteur est monté avec deux ensembles de pales 91.L'un des deux ensembles servira de succionneur-expulseur des gaz usés , alors que le second admettra par succion les gaz neufs pour le brûlage .fis La figure XI montre l'application des techniques antirefoulement à des moteurs de type quasi turbine 9, ou encore de type soufflerie 92 . Ici , comme chacun de ces moteur comporte pour chaque système plusieurs chambres expansives et dépressives , l'on peut facilement imaginer et effet de succion des gaz brûlées de l' une à l' autre ,oo.
Nous allons maintenant préciser certains aspects de cette invention qui peuvent être améliorés . En l'occurrence , nous allons discuter et résoudre ici une difficulté desdits moteurs causés par le fait d'une déficience accrue d'intégration de gaz par ceux-ci , parce que en effet , le cheminement des gaz y est plus difficilement contrôlable .
Comme nous pouvons en effet le constater par comparaison à un moteur à deux temps conventionnel , ( Fig . I ) , c' est par pression que les gaz sont injectës dans le cylindre de compression-combustion . De ce fait , lorsque les gaz sont libérés , leur entrée dans le cylindre se produit avec une expansion automatique . Les gaz neuf envahissent donc expansivement le cylindre .
De plus , ce type d'alimentation est améliorée par une orientation appropriée des lumières d'admission et de sortie des gaz . Dès lors , l'on s'aperçoit que le vidage des gaz usés est finalement tout aussi complet que celui de l'admission des nouveaux gaz . Les gaz neufs sont en effet dirigés vers le haut , et ce de façon expansive , et ,de façon inverse à
l'orientation des lumières servant au vidage des gaz usés , qui , comme résultat se vident de façon complète .
Dans les moteurs anti-refoulement , les gaz neufs , de façon originale , sont admis au deuxième temps du moteur , c'est-à-dire qu'ils sont admis sous l'effet de la succion que provoque l'admission des gaz usés dans les chambres d'admission des gaz usés . ( fig. II ) De ce fait , le contrôle complet de leur trajectoire est cependant plus difficilement réalisable .
Ainsi donc , l'on constate que sous l'effet de succion , les gaz neufs , cherchant la loi du moindre effort , auront tendance , en dépit d'une orientation correcte des lumières des gaz neufs et usés , à raser la tête du piston . Ainsi donc , une partie des gaz neufs sera attirée prématurément dans la chambre d'admission des gaz usés , alors qu'une partie des gaz brûlés demeurera dans les chambres et cylindres de combustion. (Fig. II , 1o, n ~.
Mais l'on peut palier à ce problème en contrôlant de façon mécanique le cheminement des gaz usés et neufs .Une première façon de réaliser ces corrections sera donc d'ajouter à la tête du piston une partie excédentaire munie d'un premier conduit capable d'intégrer les gaz de la chemise du cylindre vers le centre du piston . (Fig. III )Un deuxième conduit , raccordé au premier est ensuite inséré dans le centre du piston , cette fois-ci dans le sens vertical .Ce conduit sera jumelé de façon coulissante à un conduit d'acheminement des gaz neufs , disposé rigidement au haut du cylindre . D'une autre façon , ce conduit d'acheminement des gaz , pourra par exemple être rigidement relié à une membrane , cette membrane étant assemblée entre la cylindre et la tête du moteur. Bien entendu , cette membrane devra être perforée de plusieurs lumières laissant pénétrer les gaz neufs acheminées vers le haut par le conduit d'acheminement des gaz dans le cylindre lui-même .
Ainsi donc , le cheminement par succion des gaz sera idéal puisque les gaz neuf , aspirés par les gaz usés sous effet de vide , seront forcés de passer par la partie supérieure du cylindre avant d'être intégré dans la chambre du cylindre proprement dite .
Dans la figure IV , une configuration encore plus intéressante est proposëe. En effet , non seulement cette configuration permet-elle d'acheminer correctement les gaz , mais aussi permet-elle d'obtenir des chambres d'induction des gaz usës avec un volume plus élevé que celui de l'admission des gaz neufs . Dernièrement , cette configuration peut aussi fonctionner sans l'utilisation de contre-segments , souvent nécessaires dans les configurations de base dëjà exposées .
Un autre aspect intéressant et original de cette configuration est de pouvoir fonctionner , comme nous l'avons déjà souligné , sans la nécessité de bielles de raccord entre le piston et les bielles conventionnelles puisque , dans ce cas , les pistons sont directement reliés à ou aux bielles conventionnelles , ce qui rend le moteur encore plus simple et commercialisable .
En effet , dans cette configuration , une première originalité réside en ce que la bougie est placée à l' intérieur même du contre-piston . Le cylindre de brûlage des gaz neufs est donc cette fois-ci assez original puisqu' il est disposé à l' intérieur du piston , alors que les chambres de succion des gaz usés sont au dessus . Un troisième élément original réside dans le fait que les gaz sont admis dans la paroi du piston-maître et acheminés à sa base , dans la partie du piston contraire à celle de la sortie des gaz usés .
Les gaz peuvent encore être mieux assimilés par une distribution en parapluie . Le voyagement des gaz est donc là aussi idéal . Dernièrement , cette configuration permet de rattacher le piston à la bielle originale , ce qui sauve pièces et espace .
Une autre réalisation du présent moteur ( Fig. VI) cette fois-ci adaptée non pas au piston en U , mais plutôt au piston en H , consïste à se servir d' une tige centrale comme tige-valve conductrice des gaz . Cela permet d'obtenir une injection par le centre dirigée de façon tout à fait contraire à l'entrée des gaz . Cette version permet de conserver la bougie au haut du cylindre , puisque le cylindre de brûlage sera celui du haut , ou encore de l'insérer dans la paroi du contre -cylindre et ainsi comme précédemment d'obtenir l'explosion dans la chambre inférieure du piston en H .
Une autre réalisation possible (Fig .VIII) résulte en l'utilisation de cylindre angulairement disposés au vilebrequin. Dans cette configuration préférablement montée , comme dans la figure LI , avec deux ensembles de cylindres-piston complémentaires , les gaz usés sont aspirés du haut au bas de l'autre . Cette disposition nécessite le conduit d'alimentation parapluie dëjà commenté , mais permet de retrancher les bielles de rattachement des pistons aux bielles originales .
Pour finir cette divulgation , nous devons donner quelque précisions concernant l'application de ce type d'induction des gaz à d'autres genres de mécaniques de moteurs . Comme nous l'avons déjà mentionné , ce type d'injection peut être appliqué aux différent genres de moteurs à
pistons , rotatifs .
Parmi les moteurs à pistons auxquels l'on peut appliquer ce type de pistons , l'on peut citer par exemple les moteurs orbital , les moteurs à
cinq temps . Par exemple ici, l'on aura recours à la dernière configuration de piston dont nous avons parlé plus haut , appliquée à une mécanique orbitale .
Nos méthodes d' induction , comme nous n' avons déj à mentionné , pourront de plus s'appliquer aux moteurs rotatifs , aux quasi turbines , moteurs triangulaires , moteurs souffleries .
Description sommaire de ces figures La figure I montre le cheminement normal et expansif des gaz dans un moteur à deux temps conventionnel La figure II montre comment , dans un moteur anti-refoulement , même en disposant les orifices dans les angles opposés , une partie des gaz neufs sera quand même succionnée dans les chambres d'admission des gaz usées , alors qu'une partie des gaz usés demeurera dans les chambres d'admission des gaz neufs , ce que nous allons corriger aux présentes .
La figure III montre une première manière , par l'ajout d'un tuyau d'acheminement des gaz , comment l'on peut forcer les gaz neufs à
transiter par le haut de la chambre avant de remplacer les gaz usés .
La figure IV montre une deuxième version où ce sera par ies parois latérales même du piston que seront acheminés les gaz vers le bas du piston , donc dans un emplacement contraire à leur lieu de succion .
La figure V est une vue en trois dimension de la figure IV
La figure VI montre comment l'on peut effectuer une configuration similaire , mais cette fois-ci en utilisant un piston en H
La figure VII est une vue en trois dimension de la précédente , où l'on a cependant placé les bougies dans la paroi du contre cylindre , et où par conséquent , comme en quatre , l'explosion se fait à l'intérieur du piston en H . et la succion dans le cylindre du dessus .
La figure VIII montre comment l'on peut produire un rattachement direct des pistons aux bielles en utilisant des ensembles pistons cylindre disposés angulairement apr rapport au vilebrequin .
La figure IX montre comment notre procédé d' induction peut s'appliquer aux moteurs existants , par exemple ici , à pistons , de type orbital ou encore à cinq temps . Nous avons choisi ici les configurations enUetenH.
La figure X montre une application de ces moteurs à des quasi -turbines La figure XI montre l'application des techniques anti-refoulement aux moteurs triangulaires et à soufflerie .
Description détaillé des figures La figure I est une représentation d'un moteur à deux temps conventionnel. On y retrouve notamment , le bloc , , le cylindre 2 , le piston 3 , la bielle 4 , le vilebrequin 5 , le carburateur 6 . Dans la présente figure , l'on aperçoit la pénétration en expansion ~ des gaz neufs , forçant adéquatement l'évacuation des gaz usés g.
La figure II montre comment , pour un moteur anti-refoulement à deux pistons par exemple , les gaz usés sont aspirés dans le bas du cylindre complémentaire d'admission des gaz usés ,2 .Ici , un même tuyau de transfert des gaz ,3 suffit au double transfert des gaz . Dans cette réalisation , l'on remarquera que même en disposant les lumières d'alimentation des gaz neufs 14 dans un angle différent de celui des gaz usés ,S , les deux types de gaz , par succion , auront tendance ,6 à raser la tête du piston 3 . Par conséquent , une partie des gaz neuf sera prématurément admis dans les chambres d'admission des gaz usés ,2 , alors qu'une partie des gaz usés demeurera dans les chambres et cylindre de combustion ~ , ce que nous allons corriger dans les prochaines réalisations .
La figure III montre une première manière d'améliorer et même de rendre complète la bonne évacuation des gaz usés , et par voie de conséquence , la bonne admission des gaz neufs .
En effet , l'on ajoutera , par exemple , à une disposition similaires à celle de la figure précédente , pour chaque piston un partie excédentaire , que nous nommerons partie admittive du piston , 9 . cette partie admittive sera munie d'une lumière d'admission du piston 20 , qui lors du passage du piston à son niveau le plus bas , communiquera avec l'entrée du carburateur Z1.
Dans la partie contraire de la partie admittive , sera retranchée une section 22 , ce qui permettra la succion des gaz . Ensuite , il sera disposé
dans le piston un conduit cylindrique de piston 23 permettant au conduit d'acheminement des gaz neufs 24 d'être inséré de façon coulissante lors de la monté du piston .
Ledit conduit d'acheminement des gaz 24, sera pour sa part rigidement relié , soit à la tête du cylindre , soit à une plate-forme membrane de support 25 , elle-même reliée entre le cylindre et la tête du cylindre .
Nous appelons ce conduit , conduit d'acheminement des gaz neufs 24 .
Ainsi donc , par cette disposition , lors de la succion des gaz usés vers la chambre d'admission des gaz usés , les gaz neufs ne pourront se diriger directement vers les lumières d'admission des gaz usés , mais seront plutôt forcés de passer à travers le conduit d'acheminement des gaz 24, à
travers la membrane parapluie 2~ pour être ensuite intégrés à la chambre de compression-combustion .
Ce circuit permettrait un remplissage complet du cylindre d'admission et de plus , un vidage complet des gaz usés , par succion et cela sans évacuation prématuré des gaz neufs , ce qui est l'effet recherché . aq La figure IV montre une autre réalisation intéressante permettant un vidage et une admission complète des gaz usés et neufs et qui de plus , permet de retrancher les bielles d' induction , et de ne conserver par conséquent que les bielles conventionnelles .
En effet , dans cette configuration , l' on retrouve un bloc de moteur 1 , une ou plusieurs bielles ~ , et autre éléments de base mentionnés précédemment . Plus spécifiquement pour la présente réalisation , un contre-piston 3o est rigidement est rigidement relié au haut du cylindre 31 . Ce contre piston 3o a ceci d' intéressant qu' il est vidé en son centre et , à
l'aide de filets requis , permet le vissage d'une bougie 3a Dans le cylindre principal 2 et autour de la partie élargie du contre-piston 3o est assemblé le piston-maître 33 qui a sa base est relié à
une bielle 34 .Ce piston-maître a la particularité de contenir non seulement des conduits de transport des gaz usés 35 vers les chambres d'admission des gaz usées 36 , mais de plus , des conduits d'acheminement des gaz neufs 3~ , se terminant à la base du piston par des lumières en parapluie 3g sont incorporés à ses parois latérales . Un conduit d'acheminement des gaz brûlés 35 achemine les gaz brûlés d~ ; la chambre intérieure du piston-maître 39 , qui fait office de chambre à combustion , vers la chambre d'admission des gaz brûlés .
Les gaz sont ensuite propulsés vers les filtres et vers l'extérieur 40 .
La figure V est une vue en trois dimensions de la figure précédente à
laquelle nous avons ajoutë des segments du contre-piston 42 du piston-maitre 43, les valves d'échappement 44, les filtres 45 .
La figure VI est une réalisation qui elle aussi réussit à retrancher les bielles d'induction rectilignes, en raccordant le piston 3 directement le piston à ou aux bielles conventionnelles 4 .
Ici , la configuration est faite en aménageant positivement le piston de type en H 49 . Ce type de piston , couplé au contre-cylindre 4g et au cylindre de base , formera un cylindre intérieur So, lui permettant d'être couplé à un conduit d'acheminement des gaz sz servant à la fois de valve 52 , disposé rigidement dans le cylindre principal du moteur 2 .
Ce conduit d'acheminement des gaz spécifique et original 51 sert en effet à la fois de valve d'admission 53 .Dans la présente réalisation , le piston-maître ,de type piston en H 49 , et est indirectement relié au vilebrequin 5 par le recours à une bielle conventionnelle 4 . Comme nous l'avons déjà
mentionné , ce piston en H a ceci de spécifique qu'il est perforé dans son centre et qu'il permet l'intrusion d'un conduit valve , et qui permettra la succion des gaz usés ~6 . Bien entendu , le piston en H doit être monté de manière à se jumeler au contre cylindre ~,g , disposé rigidement dans le cylindre principal 2 .
Le conduit d'acheminement de gaz neufs sera relié rigidement au haut du cylindre principal 60 . Il aura l'une de ses lumières disposée vers le bas 6g de manière à s'ouvrir lorsque le piston sera à son plus bas niveau , alors que son extrémité supérieure sera induite de lumières d'admission des gaz usés s9 Des lumières d'admission des gaz neufs 61 pourront être disposées dans la paroi du contre-cylindre , menant vers le cylindre principal .
Ainsi donc , les gaz usés qui devront de cette manière obligatoirement parcourir le chemin du conduit d'admission 69 céderont totalement la place aux gaz neufs ~o , avant d'être admis dans la chambre d'admission des gaz ~, .
La figure VII représente une vue en trois dimensions de la figure précédente . L'on doit cependant y noter que l'emplacement des chambres d'admission des gaz usées ,~ et de brûlage ~o ont été inversées .
Ainsi donc la bougie 32 a été ici disposée dans la paroi du contre cylindre 62 . Outre cette particularité , on y retrouve les mêmes éléments que ceux précédemment énoncés , dont le corps du moteur 1 le vilebrequin s , la bielle 2 , le conduit d'admission des gaz usés 3$ , les lumières d'admission des gaz usés ,5 , les lumières d'admission des gaz neufs 14 , le piston en H 49 , Ie contre-cylindre 62 , la bougie 32 les valves d'échappement ~ , le filtre go , le carburateur .
La figure VIII est une configuration à double ensemble cylindre -pistons permettant de retrancher les bielles de liaison rectilignes . Dans cette configuration , l'on retrouve le corps du moteur , , le vilebrequin 5 , les ensembles cylindre 2 piston 3 , les conduits d'acheminement des gaz usés 35 , et conduits d'acheminement des gaz neufs 24 .
L'on notera que les ensembles pistons cylindre ont été disposés de facon angulaire g2 par rapport au vilebrequin . le pistons sont dès lors rattachés latéralement g3 aux bielles .
La figure IX est une application d'une technique d'intégration des gaz à
un moteur de type orbital . Ici , chaque ensemble de piston cylindre est similaire à l'une des réalisations déjà expliquée .
Chaque ensemble est en effet muni d'un contre piston 3o dans lequel est reliée une bougie 32 . Autour de chaque contre-piston 30 , est monté un piston maître 33 , ainsi de suite .
La figure X montre l'application des techniques antirefoulement à
différents types de moteur , ici triangulaire 90 . En ce cas ci , le moteur est monté avec deux ensembles de pales 91.L'un des deux ensembles servira de succionneur-expulseur des gaz usés , alors que le second admettra par succion les gaz neufs pour le brûlage .fis La figure XI montre l'application des techniques antirefoulement à des moteurs de type quasi turbine 9, ou encore de type soufflerie 92 . Ici , comme chacun de ces moteur comporte pour chaque système plusieurs chambres expansives et dépressives , l'on peut facilement imaginer et effet de succion des gaz brûlées de l' une à l' autre ,oo.
Claims
Revendications Les revendications pour lesquelles un droit exclusif de propriété est demandé sont énoncées comme suit:
Revendication 1 Une machine , comprenant en composition:
~ un bloc de la machine ~ en ensemble de deux cylindres rigidement reliés à ce corps et réunis entre eux par un conduit de d'admission des gaz usés , ces cylindres étant de plus munis de lumières d'admission un vilebrequin monté rotativement dans ce bloc ~ un contre cylindre , disposé rigidement dans la partie inférieure de chaque cylindre , à travers lequel sont disposés de facon coulissante les bielles de rattachement ~ des bielles de type conventionnel , reliant les manetons du vilebrequin à la partie inférieure des bielles de rattachement , ~ des bielles de rattachement , insérées chacune dans le contre cylindre , et réunissant chaque piston à une bielle, pour chaque cylindre un piston , ce piston étant muni d'une tête d'admission , et d'un cylindre interne , ~ un conduit d' acheminement des gaz neufs , rigidement relié à un soutient tel une membrane de soutient , ~ une membrane de soutient , munies de lumières d'admission ,et rigidement reliée au haut du cylindre ~ un conduit d'admission des gaz usé
~ des conduits d'admission des gaz neuf ~ des valves d'échappement Revendication II
Une machine , telle que décrite en I , ~ dont les bielles de rattachement ont été retranchées . et dont les ensembles pistons , cylindres ont été disposés de facon angulaire par rapport au vilebrequin , ~ dont le pistons sont rattachés aux bielles par un encrage situé dans leur paroi latérale .
Revendication III :
Une machine . telle que définie en I ou II , comprenant en série , plusieurs ensembles de doubles cylindre , pistons .
Revendication IV :
Une machine , comprenant en composition , ~ un bloc de la machine ~ un vilebrequin , rotativement monté ans ce bloc ~ une bielle , librement reliée au maneton du vilebrequin ~ un cylindre principal ~ une tête de cylindre , servant à la fois de contre-piston , ce contre piston étant vide dans son centre de manière à
pouvoir y disposer une bougie ~ un piston maître , monté autour du contre-piston , et inséré
de facon coulissante à la fois à l'intérieur du cylindre principal et extérieure du contre- piston , ce piston maître étant à sa base rattaché à la bielle , et étant muni de conduits d' évacuation des gaz usés , de conduits d'admission des gaz neufs ~ une lumière d'admission , disposée dans le cylindre principal ~ une lumière d'échappement , munie d'une valve anti -retour disposée dans la tête du cylindre, ~ des conduits d'admission des gaz usés et neufs , disposés dans le cylindre Revendication V ;
Une machine , comprenant en composition ~ un bloc de la machine ~ un vilebrequin disposé rotativement dans ce bloc ~ une bielle reliant le maneton du vilebrequin au piston ~ un cylindre , rigidement relié au bloc de la machine ~ un piston en H , inséré de facon coulissante dans le cylindre en couplage entrelacé avec le contre cylindre , relié à la bielle , ce piston en h étant de plus muni d,un cylindre lui permettant d'avoir une action coulissante sur le conduit d'acheminement des gaz usés ~ un conduit d'acheminement des gaz usés , rigidement relié
au haut du cylindre maître , et inséré dans le cylindre du piston en H , ce conduit d'acheminement des gaz usés étant muni , à chaque extrémité de lumières d'entrée et de sortie des gaz brûlés ~ un contre-cylindre , disposé rigidement dans le cylindre , entre les parties excédentaires du piston H
~ des conduits d'admission des gaz neufs , disposés dans la paroi du cylindre au dessus de la tête du piston H
~ des conduits d'évacuation des gaz usés , disposés dans la paroi du cylindre , dans la partie inférieur du H du piston H
~ des valves anti-retour disposées sur les lumières des conduits d'échappement ~ Un lieu de vissage de bougie , disposé dans la t~te du cylindre-maître .
Revendication VII :
Une machine , telle que définie en VI , dont les chambres d'admission des gaz usés et les valves d'échappement sont disposées dans le haut du cylindre , et dont les bougies sont disposées dans la paroi du contre-cylindre Revendication VIII:
Une machine telle que définie en VI et VII , comprenant en composition plusieurs ensembles de pistons en H , contre-cylindres , de bielles , valves d'échappement , emplacement des bougies Revendication IX:
Une machine , telle que définie en I, IV , V , ~ dont les ensembles pistons cylindre sont disposés autour du corps du moteur ~ dont les bielles sont toutes reliés , à l'une de leur extrémité
au piston à leur piston respectif , et à l'autre à un même maneton du vilebrequin Revendication XI:
Une machine, comprenant, en composition ~ un bloc de la machine ~ un vilebrequin, rotativement monté dans ce bloc ~ deux cylindre rattachés de facon diamétralement opposés à
ce bloc ~ pour chaque cylindre, un piston ~ deux bielles, chacune étant reliée à l'une de ses extrémités son piston respectif et à l'autre, au même maneton de vilebrequin, ~ des conduits de succion des gaz usés reliant les deux cylindre opposés ~ un conduit d'acheminement des gaz neuf ~ des valves anti retour d'échappement Revendication XII:
Une machine telle que définie en XI, comprenant en composition, plusieurs ensembles de double pistons -cylindres Revendication XIII:
Une machine de type rotative , quasiturbine , pour laquelle un ensemble sert d'ensemble succion des gaz brûlés, et pour laquelle le second ensemble constitue la partie compressive -explosive Revendication XIV :
Une machine de type poly-turbine , dont l'un des deux ensembles compressifs complémentaires agit à titre de succionneur évacuateur des gaz usés , alors que le second agit comme brûleur des gaz neufa .
Revendication XV :
Une machine , telle que définie en XIII XIV , comprenant en composition plusieurs ensembles de pales , ou polyturbines .
Revendication 1 Une machine , comprenant en composition:
~ un bloc de la machine ~ en ensemble de deux cylindres rigidement reliés à ce corps et réunis entre eux par un conduit de d'admission des gaz usés , ces cylindres étant de plus munis de lumières d'admission un vilebrequin monté rotativement dans ce bloc ~ un contre cylindre , disposé rigidement dans la partie inférieure de chaque cylindre , à travers lequel sont disposés de facon coulissante les bielles de rattachement ~ des bielles de type conventionnel , reliant les manetons du vilebrequin à la partie inférieure des bielles de rattachement , ~ des bielles de rattachement , insérées chacune dans le contre cylindre , et réunissant chaque piston à une bielle, pour chaque cylindre un piston , ce piston étant muni d'une tête d'admission , et d'un cylindre interne , ~ un conduit d' acheminement des gaz neufs , rigidement relié à un soutient tel une membrane de soutient , ~ une membrane de soutient , munies de lumières d'admission ,et rigidement reliée au haut du cylindre ~ un conduit d'admission des gaz usé
~ des conduits d'admission des gaz neuf ~ des valves d'échappement Revendication II
Une machine , telle que décrite en I , ~ dont les bielles de rattachement ont été retranchées . et dont les ensembles pistons , cylindres ont été disposés de facon angulaire par rapport au vilebrequin , ~ dont le pistons sont rattachés aux bielles par un encrage situé dans leur paroi latérale .
Revendication III :
Une machine . telle que définie en I ou II , comprenant en série , plusieurs ensembles de doubles cylindre , pistons .
Revendication IV :
Une machine , comprenant en composition , ~ un bloc de la machine ~ un vilebrequin , rotativement monté ans ce bloc ~ une bielle , librement reliée au maneton du vilebrequin ~ un cylindre principal ~ une tête de cylindre , servant à la fois de contre-piston , ce contre piston étant vide dans son centre de manière à
pouvoir y disposer une bougie ~ un piston maître , monté autour du contre-piston , et inséré
de facon coulissante à la fois à l'intérieur du cylindre principal et extérieure du contre- piston , ce piston maître étant à sa base rattaché à la bielle , et étant muni de conduits d' évacuation des gaz usés , de conduits d'admission des gaz neufs ~ une lumière d'admission , disposée dans le cylindre principal ~ une lumière d'échappement , munie d'une valve anti -retour disposée dans la tête du cylindre, ~ des conduits d'admission des gaz usés et neufs , disposés dans le cylindre Revendication V ;
Une machine , comprenant en composition ~ un bloc de la machine ~ un vilebrequin disposé rotativement dans ce bloc ~ une bielle reliant le maneton du vilebrequin au piston ~ un cylindre , rigidement relié au bloc de la machine ~ un piston en H , inséré de facon coulissante dans le cylindre en couplage entrelacé avec le contre cylindre , relié à la bielle , ce piston en h étant de plus muni d,un cylindre lui permettant d'avoir une action coulissante sur le conduit d'acheminement des gaz usés ~ un conduit d'acheminement des gaz usés , rigidement relié
au haut du cylindre maître , et inséré dans le cylindre du piston en H , ce conduit d'acheminement des gaz usés étant muni , à chaque extrémité de lumières d'entrée et de sortie des gaz brûlés ~ un contre-cylindre , disposé rigidement dans le cylindre , entre les parties excédentaires du piston H
~ des conduits d'admission des gaz neufs , disposés dans la paroi du cylindre au dessus de la tête du piston H
~ des conduits d'évacuation des gaz usés , disposés dans la paroi du cylindre , dans la partie inférieur du H du piston H
~ des valves anti-retour disposées sur les lumières des conduits d'échappement ~ Un lieu de vissage de bougie , disposé dans la t~te du cylindre-maître .
Revendication VII :
Une machine , telle que définie en VI , dont les chambres d'admission des gaz usés et les valves d'échappement sont disposées dans le haut du cylindre , et dont les bougies sont disposées dans la paroi du contre-cylindre Revendication VIII:
Une machine telle que définie en VI et VII , comprenant en composition plusieurs ensembles de pistons en H , contre-cylindres , de bielles , valves d'échappement , emplacement des bougies Revendication IX:
Une machine , telle que définie en I, IV , V , ~ dont les ensembles pistons cylindre sont disposés autour du corps du moteur ~ dont les bielles sont toutes reliés , à l'une de leur extrémité
au piston à leur piston respectif , et à l'autre à un même maneton du vilebrequin Revendication XI:
Une machine, comprenant, en composition ~ un bloc de la machine ~ un vilebrequin, rotativement monté dans ce bloc ~ deux cylindre rattachés de facon diamétralement opposés à
ce bloc ~ pour chaque cylindre, un piston ~ deux bielles, chacune étant reliée à l'une de ses extrémités son piston respectif et à l'autre, au même maneton de vilebrequin, ~ des conduits de succion des gaz usés reliant les deux cylindre opposés ~ un conduit d'acheminement des gaz neuf ~ des valves anti retour d'échappement Revendication XII:
Une machine telle que définie en XI, comprenant en composition, plusieurs ensembles de double pistons -cylindres Revendication XIII:
Une machine de type rotative , quasiturbine , pour laquelle un ensemble sert d'ensemble succion des gaz brûlés, et pour laquelle le second ensemble constitue la partie compressive -explosive Revendication XIV :
Une machine de type poly-turbine , dont l'un des deux ensembles compressifs complémentaires agit à titre de succionneur évacuateur des gaz usés , alors que le second agit comme brûleur des gaz neufa .
Revendication XV :
Une machine , telle que définie en XIII XIV , comprenant en composition plusieurs ensembles de pales , ou polyturbines .
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| CA002330591A CA2330591A1 (fr) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | Realisations complementaires de moteurs antirefoulement |
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