FR2768177A1

FR2768177A1 - Four stroke, single valve, fuel injection IC engine

Info

Publication number: FR2768177A1
Application number: FR9711120A
Authority: FR
Inventors: Jean Francois Marie
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 1999-03-12
Anticipated expiration: 2017-09-08
Also published as: FR2768177B1

Abstract

The engine does not use supplementary arrangements such as valves and rotating distributors for fuel feed control and circulation. It has at least a cylinder (1) and a an alternating piston (2), with auto-ignition control with fuel injection (4) in a combustion chamber connected to an air feed pipe (7) and at least an burnt gas escape pipe (6). The engine uses only one valve (3) in each cylinder. This valve (3) puts into communication the cylinder and the combustion chamber with an intermediate chamber (8) which is in free communication with at least an air input pipe (7a and 7b) and at least a gas escape pipe (6). The gas escape pipe (6) opens into an part of the intermediate chamber in a direction sensibly identical and common to the general direction followed by the burnt gas at the output of the cylinder, during the gas evacuation period. The valve is open whilst the air pipe opens into the intermediate chamber in a different direction to the first, and makes an no zero angle with the direction of the gas escape pipe. The control of the valve is such that it remains partially open during the whole of the gas escape and admission period, or over about an engine rotation.

Description

La présente invention concerne un dispositif permettant d'améliorer le rendement, de réduire le nombre de pièces nécessaires et de limiter la pollution de certains moteurs thermiques. The present invention relates to a device for improving efficiency, reducing the number of parts required and limiting the pollution of certain heat engines.

Les moteurs qui sont concernés sont des moteurs qui doivent fonctionner suivant le cycle à 4 temps classique (admission, compression, détente et échappement) et dont l'alimentation en carburant se fait directement dans la chambre de combustion, comme par exemple le moteur diesel. The engines which are concerned are engines which must operate according to the conventional 4-stroke cycle (intake, compression, expansion and exhaust) and whose fuel supply is made directly in the combustion chamber, such as for example the diesel engine.

Les moteurs traditionnels à 4 temps comportent au moins deux soupapes par cylindre, au moins une soupape pour l'admission d'air et au moins une autre soupape pour l'échappement des gaz brûlés. Ces moteurs sont limités en performances par la place limitée que peuvent occuper ces soupapes même lorsqu'elles sont au nombre de deux par cylindre, d'où résultent une alimentation difficilement complète du cylindre en air, un effet insuffisant de chasse des gaz brûlés et une pollution du fait d'une combustion incomplète. Traditional 4-stroke engines have at least two valves per cylinder, at least one valve for air intake and at least one other valve for the exhaust of burnt gases. These engines are limited in performance by the limited space which these valves can occupy even when they are two in number per cylinder, which results in a hardly complete supply of air to the cylinder, an insufficient effect of flushing the burnt gases and a pollution due to incomplete combustion.

L'emploi de plus de deux soupapes par cylindre ne remédie que partiellement à ces défauts, et cela au prix d'une complexité technique accrue.The use of more than two valves per cylinder only partially remedies these defects, and this at the cost of increased technical complexity.

On a bien proposé de réaliser des moteurs à 4 temps n'ayant qu'une seule soupape par cylindre mais alors des dispositifs supplémentaires destinés à masquer temporairement les conduits d'amenée et/ou ceux de refoulement des fluides de travail doivent être prévus tels que des clapets ou des distributeurs rotatifs, si bien que l'avantage de la soupape unique est réduit sinon annulé par la plus grande complexité technique. It has been proposed to produce 4-stroke engines having only one valve per cylinder, but then additional devices intended to temporarily mask the supply conduits and / or those for discharging working fluids must be provided such that rotary valves or distributors, so that the advantage of the single valve is reduced if not canceled out by the greater technical complexity.

Le moteur selon l'invention qui remédie au défaut de la technique antérieure et peut donc fonctionner sans dispositif supplémentaire est un moteur à combustion interne à 4 temps comportant au moins un cylindre (1) et un piston (2) à mouvement alternatif, fonctionnant par auto allumage ou par allumage commandé avec injection (4) de combustible dans une chambre de combustion communiquant avec le cylindre, au moins un conduit d'alimentation en air (a et 7b) et au moins un conduit d'échappement des gaz brûlés (6), caractérisé en ce qu'il ne comporte qu'une seule soupape (3) par cylindre, ladite soupape mettant en communication le cylindre et la chambre de combustion avec une chambre intermédiaire (8) elle-même en libre communication à la fois avec au moins un conduit d'amenée d'air (7a et 7b) et au moins un conduit d'échappement (6) pour les gaz brûlés, le conduit d 'échappement s'ouvrant à partir de la chambre intermédiaire, dans une direction sensiblement identique et commune à la direction générale suivie par les gaz d'échappement lors de leur sortie du cylindre lors du temps d'échappement, la soupape étant ouverte, tandis que le conduit d'amenée d'air débouche dans la chambre intermédiaire dans une direction différente de la précédente et faisant donc un angle non nul avec la direction du conduit d'échappement, la commande de la soupape étant telle que celle-ci reste au moins partiellement ouverte pendant la totalité des temps d'échappement et d'admission, soit sur environ un tour du moteur. The engine according to the invention, which remedies the defect in the prior art and can therefore operate without additional device, is a 4-stroke internal combustion engine comprising at least one cylinder (1) and a reciprocating piston (2), operating by self-ignition or by controlled ignition with injection (4) of fuel into a combustion chamber communicating with the cylinder, at least one air supply duct (a and 7b) and at least one exhaust pipe for the burnt gases (6 ), characterized in that it only has one valve (3) per cylinder, said valve putting the cylinder and the combustion chamber in communication with an intermediate chamber (8) which is itself in free communication with both at least one air supply duct (7a and 7b) and at least one exhaust duct (6) for the burnt gases, the exhaust duct opening from the intermediate chamber, in a direction substantially identiqu e and common to the general direction followed by the exhaust gases when they exit the cylinder during the exhaust time, the valve being open, while the air supply duct opens into the intermediate chamber in one direction different from the previous one and therefore making a non-zero angle with the direction of the exhaust duct, the valve control being such that the latter remains at least partially open during all of the exhaust and intake times, or about one revolution of the engine.

Le moteur peut être réalisé de plusieurs façons utilisés indépendamment les unes des autres ou en combinaison lorsque cela est possible. The motor can be produced in several ways, used independently of one another or in combination when possible.

La soupape occupe avantageusement la position qu'occupe habituellement une soupape d'échappement, a savoir sa tige est sensiblement dans l'axe d'entrée du conduit d'échappement, donc ici a la fois dans l'axe de la chambre intermédiaire et dans l'axe de l'entrée du conduit d'échappement. The valve advantageously occupies the position usually occupied by an exhaust valve, namely its stem is substantially in the axis of entry of the exhaust duct, therefore here both in the axis of the intermediate chamber and in the axis of the inlet of the exhaust duct.

Toutefois, du fait de l'absence de la seconde soupape habituelle des moteurs classiques, cette soupape unique peut être de taille nettement accrue pour faciliter le passage des fluides. However, due to the absence of the usual second valve of conventional engines, this single valve can be significantly increased in size to facilitate the passage of fluids.

La chambre intermédiaire peut être de forme incurvée, par exemple sphérique, hémisphérique, cylindrique, ovaloïde ou analogue. On évitera les formes anguleuses qui pourraient perturber l'écoulement des fluides. Ses dimensions sont avantageusement faibles mais toutefois suffisantes pour permettre un passage aussi peu freiné que possible à l'air et aux gaz brûlés. Son diamètre moyen peut être par exemple celui de l'entrée du conduit d'échappement. De préférence le diamètre moyen du guide de soupape (14) est infé rieur aux diamètres moyens à la fois de la chambre intermédiaire et de l'entrée (15) du conduit d'échappement, afin notamment de faciliter un balayage d'air du circuit d'amenée d'air vers le conduit d'échappement au cours du temps d'échappement. On a donc alors un fonctionnement de type éjecteurs avec balayage d'air frais
Selon une forme de réalisation avantageuse les directions générales respectivement du conduit d'air et du conduit d'échappement, au voisinage de leur communication avec la chambre intermédiaire, font un angle entre elles compris entre 60 et 1200, de préférence entre 85 et 950, les directions étant celles suivies par l'air et les gaz d'échappement, respectivement. Cet angle est le plus avantageusement sensiblement égal à 900.The intermediate chamber can be of curved shape, for example spherical, hemispherical, cylindrical, ovaloid or the like. Avoid angular shapes which could disturb the flow of fluids. Its dimensions are advantageously small but nevertheless sufficient to allow passage as little braked as possible to the air and the burnt gases. Its average diameter can be, for example, that of the inlet of the exhaust duct. Preferably the mean diameter of the valve guide (14) is smaller than the mean diameters of both the intermediate chamber and the inlet (15) of the exhaust duct, in particular in order to facilitate an air sweep of the circuit supply of air to the exhaust duct during the exhaust time. So we have an ejector type operation with fresh air sweeping
According to an advantageous embodiment, the general directions respectively of the air duct and the exhaust duct, in the vicinity of their communication with the intermediate chamber, form an angle between them of between 60 and 1200, preferably between 85 and 950, the directions being those followed by the air and the exhaust gases, respectively. This angle is most advantageously substantially equal to 900.

Lors du fonctionnement du moteur, la soupape unique reste ouverte approximativement tout le temps que durent à la fois l'échappement et l'admission, soit environ un tour moteur, à ceci près que l'ouverture peut précéder quelque peu le point mort bas de fin de la détente et la fermeture suivre quelque peu le point bas de fin d'admission du cycle à 4 temps, de façon à obtenir l'avance à l'ouverture et le retard à la fermeture, par analogie avec les moteurs classiques à deux soupapes. When the engine is running, the single valve remains open approximately the entire time that the exhaust and intake last, approximately one engine revolution, except that the opening may somewhat precede the bottom dead center of end of expansion and closing somewhat follow the low point of admission end of the 4-stroke cycle, so as to obtain the opening advance and the closing delay, by analogy with conventional two-stroke engines valves.

La came commandant l'ouverture de la soupape pourra avoir une forme permettant le maintien de la soupape à pleine ouverture tout le temps que durent l'échappement et l'admission. Toutefois s'il y a un risque de collision entre la soupape ouverte et le piston au point mort haut de fin d'échappement, on pourra soit modifier la forme de la tête du piston en y ménageant par exemple un creux (voir figure 2) soit refermer partiellement la soupape au voisinage du point mort haut de fin d'échappement en adoptant un profil adapté pour la came de commande de la soupape. Cette adaptation est de la compétence d'un homme de métier et ne sera donc pas davantage décrite. The cam controlling the opening of the valve may have a shape allowing the valve to be kept at full opening all the time that the exhaust and intake last. However, if there is a risk of collision between the open valve and the piston at the top dead center of the exhaust end, we can either modify the shape of the piston head by leaving a hollow, for example (see Figure 2) or partially close the valve near the top dead center of exhaust end by adopting a suitable profile for the valve control cam. This adaptation is within the competence of a person skilled in the art and will therefore not be described further.

Dans un mode de réalisation préféré, l'alimentation en air, dans le conduit d'amenée d'air est une alimentation forcée (19),de préférence obtenue par refoulement d'une turbine alimentée en air et prélevant son énergie sur le véhicule. L'emploi d'une turbine alimentée en air mais prélevant son énergie sur les gaz d'échappement serait peu avantageux du fait du freinage de ces gaz qui en résulterait. In a preferred embodiment, the air supply in the air supply duct is a forced supply (19), preferably obtained by the discharge of a turbine supplied with air and taking its energy from the vehicle. The use of a turbine supplied with air but taking its energy from the exhaust gases would be of little advantage due to the braking of these gases which would result therefrom.

Dans un autre mode de réalisation préféré, l'expulsion des gaz brûlés, dans le conduit d'échappement, est une expulsion forcée (20), de préférence obtenue par aspiration à l'aide d'une turbine prélevant son énergie sur le moteur. In another preferred embodiment, the expulsion of the burnt gases, in the exhaust duct, is a forced expulsion (20), preferably obtained by suction using a turbine taking its energy from the engine.

L'entraînement des turbines peut être obtenu par tout moyen électrique ou mécanique tirant son énergie du moteur, à l'exclusion, de préférence, des gaz d'échappement, comme expliqué plus haut. Un moyen électrique serait par exemple la batterie d'accus ou un alternateur. Un moyen mé- canique est par exemple l'entraînement par la courroie de distribution ou la courroie d'alternateur (ou dynamo), les deux turbines pouvant être sur un arbre commun portant une poulie entraînée par une courroie. The turbine drive can be obtained by any electrical or mechanical means drawing its energy from the engine, preferably excluding exhaust gases, as explained above. An electrical means would be for example the rechargeable battery or an alternator. A mechanical means is for example the drive by the timing belt or the alternator belt (or dynamo), the two turbines being able to be on a common shaft carrying a pulley driven by a belt.

Il est évident, en ce qui concerne l'air d'admission, que sa compression doit être positive, permettant d'assurer un balayage d'air vers la chambre intermédiaire et la conduite d'échappement, au cours du temps d'échappement, et un bon remplissage du cylindre, lors de l'admission, mais non excessive afin de ne pas créer une contre-pression qui nuirait à la bonne évacuation des gaz brûlés hors du cylindre lors de l'échappement. It is obvious, as regards the intake air, that its compression must be positive, making it possible to ensure an air sweep towards the intermediate chamber and the exhaust pipe, during the exhaust time, and a good filling of the cylinder upon admission, but not excessive so as not to create a back pressure which would affect the proper evacuation of the burnt gases from the cylinder during the exhaust.

Le moteur de l'invention se caractérise donc
- par une grande simplicité : une soupape au lieu de deux soupapes, ou davantage, dans les moteurs classiques avec simplification simultanée de l'arbre à cames, des culbuteurs, etc... The engine of the invention is therefore characterized
- by great simplicity: a valve instead of two or more valves in conventional engines with simultaneous simplification of the camshaft, rocker arms, etc.

- par un meilleur remplissage du cylindre et une meilleure expulsion des gaz brûlés, du fait de la possibilité d'avoir une soupape de grand diamètre
- par une réduction de la pollution, de l'air frais étant aspiré dans la conduite d'échappement lors de l'échappement et contribuant ainsi à oxyder certains résidus imbrûlés
- par une réduction d'usure du tuyau d'échappement, l'apport d'air précité abaissant la température des gaz d'échappement
- par une réduction du bruit à l'échappement grâce à un écoulement plus régulier des gaz d'échappement.- by better filling of the cylinder and better expulsion of the burnt gases, due to the possibility of having a large diameter valve
- by a reduction in pollution, fresh air being sucked into the exhaust pipe during the exhaust and thus helping to oxidize certain unburnt residues
- by reducing wear on the exhaust pipe, the aforementioned air supply lowering the temperature of the exhaust gases
- by reducing exhaust noise thanks to a more regular flow of exhaust gases.

Le moteur et son fonctionnement sont expliqués par les figures 1 à 10 données à titre illustratif mais non limitatif. The engine and its operation are explained by Figures 1 to 10 given by way of illustration but not limitation.

La figure la représente schématiquement en coupe verticale les parties caractéristiques du moteur de l'invention. Les pièces plus classiques telles que le vilebrequin, l'arbre à cames (la came a toutefois été modifiée comme expliqué plus haut),etc ... ne sont pas représentées. Figure la shows schematically in vertical section the characteristic parts of the engine of the invention. The more conventional parts such as the crankshaft, the camshaft (the cam has however been modified as explained above), etc. are not shown.

Le moteur comporte une chemise de cylindre (1), un piston (2), une soupape (3), un injecteur dont la position est schématiquement représentée par son axe (4). Dans la culasse (5), on trouve le conduit d'échappement (6), la chambre intermédiaire (8) et le ou les conduits d'admission (ici a et 7b). Annexée à la figure la, est une figure lb représentant en coupe transversale AA, vue de dessus, la chambre intermédiaire (8) et les conduits d'admission 7a et 7b. On aperçoit la tête de la soupape (3) de forme circulaire. Sur cette figure, la chambre intermédiaire est circulaire et a un diamètre égal à celui du début de conduit d'échappement, lequel est également de section circulaire. Ces formes circulaires sont préférées mais non obligatoires.The engine comprises a cylinder liner (1), a piston (2), a valve (3), an injector whose position is schematically represented by its axis (4). In the cylinder head (5), there is the exhaust duct (6), the intermediate chamber (8) and the intake duct (s) (here a and 7b). Annexed to Figure la, is a figure lb showing in cross section AA, top view, the intermediate chamber (8) and the intake ducts 7a and 7b. We can see the valve head (3) in a circular shape. In this figure, the intermediate chamber is circular and has a diameter equal to that of the start of the exhaust duct, which is also of circular section. These circular shapes are preferred but not mandatory.

Sur la figure la, on a représenté un évidement de la tête de piston, permettant le maintien de la soupape en position ouverte au point mort haut du piston. In FIG. 1a, a recess of the piston head has been shown, allowing the valve to be held in the open position at the top dead center of the piston.

Le premier temps de cycle de fonctionnement est traditionnellement l'admission. Dans le cas de cette invention, ce premier temps admission ne sera pas répétitif dans les cycles suivants. The first operating cycle time is traditionally admission. In the case of this invention, this first admission time will not be repetitive in the following cycles.

Ce premier temps est illustré par la figure (2). La soupape (3) est ouverte, le piston (flèche 11) descend et par la dépression ainsi créée, des flux d'air (flèches telles que 9a,9b,10a,10b) provenant du conduit d'échappement et des conduits d'admission pénètrent dans le cylindre. This first step is illustrated in Figure (2). The valve (3) is open, the piston (arrow 11) descends and by the vacuum thus created, air flows (arrows such as 9a, 9b, 10a, 10b) coming from the exhaust duct and the ducts of intake enter the cylinder.

Le second temps (compression) est illustré par la figure 3. La soupape, peu après le point mort bas se referme, le piston remontant (flèche 12) comprime le volume d'air situé à sa partie supérieure, ce qui va créer une très forte augmentation de la température de l'air contenu dans le cylindre. The second step (compression) is illustrated in Figure 3. The valve, shortly after the bottom dead center closes, the rising piston (arrow 12) compresses the volume of air located at its upper part, which will create a very sharp increase in the temperature of the air in the cylinder.

Peu avant le point mort haut, injection du carburant au moyen de l'injecteur (4), d'où auto inflammation, ou inflammation par allumage commandé du mélange carburé créant une très forte augmentation de pression à l'intérieur du cylindre et chassant le piston vers le bas. Le début de la détente est illustré par la figure 4, le piston descend selon la flèche 13. Shortly before top dead center, fuel injection by means of the injector (4), hence auto ignition, or ignition by controlled ignition of the fuel mixture creating a very strong increase in pressure inside the cylinder and driving out the piston down. The start of the expansion is illustrated in FIG. 4, the piston descends according to arrow 13.

Juste avant le point mort bas, ouverture de la soupape puis, début de la remontée du piston. Le temps échappement sera décomposé en deux parties, figures 5 et 6 respectivement. Just before the bottom dead center, opening of the valve then, start of the ascent of the piston. The exhaust time will be broken down into two parts, Figures 5 and 6 respectively.

La première partie, figure 5, débute du point mort bas et dure un quart de tour de moteur environ. Durant cette période, le piston (flèche 16) subit une très forte
accélération, passant d'une vitesse nulle au point mort bas à une très grande vitesse (12 mètres / seconde linéaires sont habituellement admis). Comme le démontre la figure 5, le flux des gaz d'échappement est calibré par le diamètre (14) du guide de soupape ; sous l'effet de sa très grande vitesse, donc de sa très forte inertie, ce flux pénètre dans le conduit d'échappement (flèches 17a et 17b). Ce conduit d'échappement étant d'un diamètre (15) plus grand que le diamètre du guide de soupape, un phénomène de succion (flèches 18a et 18b) va prendre naissance dans les conduits d'admission (7a et 7b) - ce principe est utilisé dans certaines pompes à vide, ou dans les pistolets à peinture par exemple
La seconde partie du temps échappement se situe durant le dernier quart de tour, environ, avant le point mort haut. Durant cette période, le piston subit une très forte décélération, passant de 12 mètres / seconde, par exemple, a une vitesse nulle. Comme le montre la figure 6, la veine gazeuse des gaz brûlés (17a et 17b) ayant subi une très forte accélération durant la première partie de la remontée du piston, va être animée d'une vitesse très élevée donc d'une forte inertie. Cette forte inertie, suite à l'arrêt du piston au point mort haut, va provoquer un phénomène d'entraînement d'air (18a et 18b) dans les conduits d'admission (7a et 7b) en direction du conduit d'échappement (6).The first part, Figure 5, starts from bottom dead center and lasts about a quarter of a motor revolution. During this period, the piston (arrow 16) undergoes a very strong
acceleration, going from zero speed at low dead center to very high speed (12 linear meters / second are usually allowed). As shown in Figure 5, the flow of exhaust gas is calibrated by the diameter (14) of the valve guide; under the effect of its very high speed, and therefore of its very high inertia, this flow enters the exhaust duct (arrows 17a and 17b). This exhaust duct being of a diameter (15) larger than the diameter of the valve guide, a phenomenon of suction (arrows 18a and 18b) will arise in the intake ducts (7a and 7b) - this principle is used in some vacuum pumps, or in paint guns for example
The second part of the exhaust time is during the last quarter of a turn, approximately, before top dead center. During this period, the piston undergoes a very strong deceleration, passing from 12 meters / second, for example, at zero speed. As shown in FIG. 6, the gas stream of the burnt gases (17a and 17b) having undergone a very strong acceleration during the first part of the ascent of the piston, will be driven by a very high speed therefore of a strong inertia. This high inertia, following the stopping of the piston at top dead center, will cause an air entrainment phenomenon (18a and 18b) in the intake ducts (7a and 7b) in the direction of the exhaust duct ( 6).

Le temps admission , suivant le temps échappement (décrit ci-dessus) est un peu différent du premier temps admission décrit plus haut. Comme le démontre la figure 7, le piston amorce sa descente, l'inertie créée par la veine d'échappement dans la deuxième partie du temps échappement a induit un flux de gaz frais (air) des conduits d'admission vers le conduit d'échappement. La dépression créée par le mouvement descendant (11) du piston va perturber le flux d'air s'étant établi de l'admission vers l'échappement comme décrit plus haut. The intake time, following the exhaust time (described above) is a little different from the first intake time described above. As shown in Figure 7, the piston begins its descent, the inertia created by the exhaust stream in the second part of the exhaust time induced a flow of fresh gas (air) from the intake ducts to the intake duct. exhaust. The vacuum created by the downward movement (11) of the piston will disturb the air flow which has been established from the intake to the exhaust as described above.

Cette dépression créée par la descente du piston aura pour conséquence d'aspirer préférentiellement le flux d'air frais (18a et 18b) provenant des conduits d'admission et dont l'inertie et la direction sont favorables, plutôt que d'aspirer le flux d'air provenant du conduit d'échappement dont la direction et l'inertie sont totalement contraires à cette aspiration. This depression created by the descent of the piston will result in preferably sucking the flow of fresh air (18a and 18b) coming from the intake ducts and whose inertia and direction are favorable, rather than sucking the flow air from the exhaust duct whose direction and inertia are completely contrary to this suction.

La veine gazeuse d'échappement sera donc ralentie, stoppée, ou légèrement inversée. Le comportement de cette veine gazeuse est fonction du dessin des conduits d'admission, de celui d'échappement et du mode d'aspiration choisi. La version de l'invention compressée ou soufflée (important gavage d'air en volume sans pression très élevée, dans les conduits d'admission) améliore encore le fonctionnement de celle-ci, de même que la version avec turbine créant une aspiration à l'échappement. The exhaust gas stream will therefore be slowed down, stopped, or slightly reversed. The behavior of this gas stream depends on the design of the intake ducts, the exhaust duct and the chosen suction mode. The version of the invention compressed or blown (large air boost in volume without very high pressure, in the intake ducts) further improves the operation thereof, as well as the version with turbine creating a suction to the 'exhaust.

La figure 8 illustre le mode de réalisation avec turbines à la fois sur l'admission d'air (19) et sur l'échappement (20). Ces deux turbines sont actionnées ici par une courroie (21), par exemple la courroie de l'alternateur. Les flèches 22 et 23 représentent respectivement l'aspiration d'air, venant du filtre à air, et le refoulement d'air, tandis que les flèches 24 et 25 représentent respectivement l'aspiration et le refoulement des gaz d'échappement. FIG. 8 illustrates the embodiment with turbines both on the air intake (19) and on the exhaust (20). These two turbines are actuated here by a belt (21), for example the alternator belt. Arrows 22 and 23 respectively represent the intake of air from the air filter and the discharge of air, while arrows 24 and 25 respectively represent the intake and discharge of exhaust gases.

La figure 9 illustre en coupe un mode de réalisation du conduit d'échappement. Le sens normal d'écoulement des gaz d'échappement est de A vers B. la forme intérieure équivaut à celle de l'empilement de troncs de cônes, chacun de section progressivement réduite dans le sens normal d'écoulement des gaz brûlés, le passage d'un tronc de cône au suivant étant marqué par un brusque élargissement de la section du passage des gaz. L'écoulement des gaz est donc aisé de A vers B mais rendu plus difficile dans le sens contraire ; on rend ainsi plus difficile le retour des gaz d 'échappement vers le cylindre au cours du temps d'aspiration. Figure 9 illustrates in section an embodiment of the exhaust duct. The normal direction of flow of the exhaust gases is from A to B. The internal shape is equivalent to that of the stack of trunks of cones, each of progressively reduced section in the normal direction of flow of the burnt gases, the passage from one truncated cone to the next being marked by a sudden widening of the cross section of the gas passage. The flow of gases is therefore easy from A to B but made more difficult in the opposite direction; this makes it more difficult for the exhaust gases to return to the cylinder during the suction time.

Bien entendu, l'angle de rétrécissement de chacun des troncs de cône doit être faible de façon à ne pas réduire exagérément le passage des gaz au niveau du sommet de chacun des troncs de cône. Of course, the narrowing angle of each of the truncated cones must be small so as not to excessively reduce the passage of gases at the top of each of the truncated cones.

Les figures 10 et 11 illustrent des variantes de la coupe AA de la figure 1. Dans ces deux cas, l'air frais est amené par un conduit (7 - figure 10) ou par quatre conduits (7a 7b 7c 7d - figure 11) à la chambre intermédiaire, ces conduits pouvant être les branches d'un conduit initialement commun d'admission. Figures 10 and 11 illustrate variants of section AA of Figure 1. In these two cases, the fresh air is supplied by a duct (7 - Figure 10) or by four ducts (7a 7b 7c 7d - Figure 11) to the intermediate chamber, these conduits being able to be the branches of an initially common intake conduit.

Claims

1 - Four-stroke internal combustion engine comprising at least one cylinder (1) and a reciprocating piston (2), operating by self-ignition or by controlled ignition with injection (4) of fuel into a communicating combustion chamber with the cylinder, at least one air supply duct (7, or 7a 7b) and at least one exhaust pipe for the burnt gases (6), characterized in that it comprises only one valve (3 ) per cylinder, said valve putting the cylinder and the combustion chamber in communication with an intermediate chamber (8) which is itself in free communication both with at least one air supply duct (7a and 7b) and at at least one exhaust duct (6) for the burnt gases, the exhaust duct opening, from the intermediate chamber, in a direction substantially identical and common to the general direction followed by the exhaust gases during their exit from the cylinder, during the time d exhaust, the valve being open, while the air supply duct opens into the intermediate chamber in a direction different from the previous one and therefore making a non-zero angle with the direction of the exhaust duct, the control of the valve being such that it remains at least partially open during all of the exhaust and intake times, ie about one revolution of the engine.

2 - Engine according to claim 1, wherein the average diameter (14) of the valve guide is less than the average diameters of both the intermediate chamber and the inlet (15) of the exhaust pipe, in particular to facilitate a air sweeping from the air supply duct to the exhaust duct during the exhaust time.

3 - Motor according to claim 1 or 2, in which the general directions respectively of the air duct and the exhaust duct, in the vicinity of their communication with the intermediate chamber, form an angle between them of between 60 and 120 ", preferably between 85 and 95, the directions being those followed by the air and the exhaust gases, respectively.

4 - Motor according to one of claims 1 to 3, wherein the air supply in the air supply duct is a forced supply (19), preferably obtained by the discharge of a turbine taking its energy on the engine.

5 - Engine according to one of claims 1 to 4, wherein the expulsion of the burnt gas, in the exhaust duct, is a forced expulsion (20), preferably obtained by suction using a turbine taking its energy from the engine.

6 - Engine according to claim 5, comprising both an air supply turbine (19) and a turbine for expelling the burnt gases (20), these two turbines being mounted on the same shaft driven by a belt (21 ) of the motor.

7 - Engine according to one of claims 1 to 6, wherein the exhaust duct has an internal shape which is equivalent to the stacking of a series of trunks of cones of gradually reduced section in the normal direction of flow of burnt gases.

8 - Motor according to one of the preceding claims, wherein the profile of the valve control cam is such that the valve can close partially in the vicinity of the top dead center of exhaust end.