FR2850705A1 - Un moteur thermique a 2 ou 4 temps fonctionnant avec une distribution "mecano-fluide" a 3 circuits distincts et successifs - Google Patents

Abstract

Un moteur thermique à 2 ou à 4 temps fonctionnant avec une distribution « mécano-fluide » à 3 circuits distincts et successifs.Ce moteur est refroidi directement par des convections périodiques plus ou moins forcées qui passent par l'intérieur des enveloppes à volumes variables puis en aval de ces dernières par des conduits différents jusqu'à l'atmosphère.Pour tout ce qui précède, ce moteur comporte :- une distribution mécano-fluide à 3 circuits distincts et successifs- au moins 3 barrières anti-retour des chaleurs résiduelles sur 3 niveaux différents du circuit d'échappement des gaz brûlés- au moins 3 soupapes et 3 conduits séparés dans une même culasse unitaire- des parois aussi réfractaires que possible au transfert de la chaleur par des conductions thermiques au travers de ces paroisAvec un véritable refroidissement direct des parois, ce moteur thermique est conçu et réalisé pour entraîner au moindre coût des matériels fixes ou mobiles de l'industrie ou de l'agriculture.

Description

La présente invention concerne un moteur thermique avec un véritable

refroidissement direct des parois, conçu pour entraîner au moindre cot un matériel fixe ou mobile de l'industrie ou de

l'agriculture.

Dans un premier moteur expérimental à refroidissement direct par la face intérieure de la paroi (1), 5 dit dans ce document de la lèr génération, les gaz brlés du circuit d'échappement et ceux du circuit de balayage étaient confondus dans un même conduit depuis l'intérieur de chacune des enveloppes a volumes variables des cylindrées unitaires jusqu'à la mise en atmosphère de ces dernières par ce même conduit.

En fait, cette distribution " mécano-fluide " de conception fort simple présentait pendant son 10 fonctionnement un inconvénient majeur, à savoir qu'il fallait maintenir en permanence des pressions de balayage élevées pour vaincre celles des gaz brlés dans ce même conduit.

Ce qui avait pour effet de réduire le rendement thermodynamique escompté, qui finalement n'était ni meilleur ni plus mauvais que celui d'un moteur conventionnel à refroidissement indirect par la circulation continue de l'eau, de l'air ou de l'huile autour des parois des enveloppes à 15 volumes variables des cylindrées unitaires de ces moteurs conventionnels fonctionnant à répétition au rythme des cycles soit de Diesel soit de Beau de Rochas ces parois étant conçues et réalisées dans ces moteurs conventionnels pour être très bonne conductrice de la chaleur par la conduction thermique continue A partir de ce demi-échec, on a revu la technique du refroidissement direct par des convection plus 20 ou moins forcées en liaisons intermittentes avec la face intérieure des parois, ces dernières étant précisément en liaisons éphémères avec les phases successives, de compression, de combustion, de détente, et d'échappement des gaz brlés, en d'autres termes, nous sommes en présence d'un refroidissement périodique par les interfaces entre différents gaz et leurs enveloppes successives.

Sans plus attendre, dans le domaine de la transformation de la chaleur en travail, il faut savoir que 25 le rouge naissant à 5000, et le rouge sombre à 7000 dans des parois en acier en liaisons directes avec les gaz brlés d'un circuit d'échappement (exemples: les soupapes d'échappement) sont des indices remarquables dans un moteur conventionnel à 2 ou à 4 temps. En fait, ces indices visuels apportent aujourd'hui la preuve matérielle que dans la pratique il faut, le temps, la quantité de chaleur, et la température pour échauffer par la conduction thermique au travers de ces parois avec 30 ces gaz brles d'échappement; mais si l'un de ces paramètres vient à manquer (ici dans ce domaine thermique, ce sera: le temps), l'échauffement de ces parois sera nul ou quasi nul ( !) Dans le passé, ces indices visuels furent pour une part à l'origine des travaux sur les moteurs à refroidissement direct des parois de la lè puis de la 2ème génération.

De ce fait, il faut savoir aujourd'hui, que dans les moteurs conventionnels un excédent de chaleur 35 est dirigé au travers des parois par la conduction thermique continue précisément de l'intérieur vers l'extérieur de ces parois, mais par contre dans les véritables moteurs à refroidissement direct des parois de la le" puis de la 2ème génération, l'excédent des chaleurs résiduelles est dirigé en quasi totalité vers l'atmosphère par des convections intermittentes plus ou moins forcées dans le volume engendré par les différentes parois successives du circuit d'échappement des gaz brlés, et tout cela peut être obtenu à répétition au rythme des cycles soit de Diesel soit de Beau de Rochas.

Aujourd'hui, c'est une méconnaissance technique lourde de conséquences économiques et environnementales que d'appeler moteur à refroidissement direct, les moteurs conventionnels à 2 5 ou 4 temps à refroidissement continu par air autour des ailettes de la culasse et du cylindre, d'une part et d'autre part éventuellement par les projections et les circulations d'huile dans le fond et la jupe du piston, en réalité ces moteurs sont refroidis depuis toujours pour une partie par la conduction thermique continue au travers des parois formées par le cylindre, la tête du piston, le segment de feu, la culasse et les soupapes.

Sans plus attendre, il faut savoir que cette autre et véritable conception du refroidissement direct a pour impératif d'empêcher dans le temps le retour et le cumul des chaleurs résiduelles par la quasi suppression de la conductivité thermique au travers de ces parois dans des temps éphémères, ainsi, selon les dires de plusieurs auteurs c'est la racine carrée de ces temps éphémères à répétition entre les différents gaz et leurs parois enveloppantes à volumes variables qu'il faut 15 retenir et non les temps proportionnels à ces éphémères échanges thermiques entre ces gaz et leurs parois enveloppantes.

En fait, ces parois enveloppent les cylindrées unitaires à répétition au rythme des cycles soit de Diesel soit de Beau de Rochas, et au delà d'autres parois du circuit d'échappement enveloppent et dirigent vers l'atmosphère les gaz brulés, les chaleurs résiduelles, et les imbrlés de 20 ces cycles.

C'est au prix de cette avancée technique, avec un moteur Diesel expérimental de 75 millimètres d'alésage tournant à 2500 tours à la minute (3) que l'on a augmenter la pression moyenne effective (P.M.E) en particulier pendant la course de détente des gaz brlés d'une cylindrée unitaire, et par voie de conséquence suivant les notes 1,11,III et IV que l'on a pu: (suivant le note I) - économiser entre 20 et 30 % environ de la consommation du carburant par la quasi suppression de la conductivité thermique (à titre indicatif dans les temps très courts de l'ordre du 1/1000 de seconde par degrés de rotation du vilebrequin de nombreux moteurs) au travers des parois des multiples composants qui forment ensemble l'enveloppe périodiquement fermée autour des cylindrées unitaires à volumes, pressions et températures variables avec des gaz 30 de natures différentes c'est à dire pendant les compressions, les injections de carburant, les combustions, et les détentes successives, mais avec encore plus d'économie de comburant et de carburant si les gaz brlés du circuit d'échappement entraînent par des bouffées de chaleur une turbine à impulsions, cette dernière pouvant être couplée directement ou non avec le vilebrequin de " ce nouveau genre de moteur compound avec un véritable refroidissement direct des parois ", au 35 moyen d'une liaison qui peut être électrique, mécanique, électromécanique, pneumatique, ou hydraulique (!) (suivant la note II) - réduire d'autant la consommation du comburant atmosphérique (!) (suivant le note III) - diminuer d'une quantité à peu près égale la pollution de notre environnement proche et lointain (!) (suivant la note IV) - limiter les contraintes thermiques et les dilatations (et même les supprimer) au travers des parois des différents composants qui forment ensemble ces enveloppes à volumes 5 variables, avec pour exemples non limitatifs: un injecteur de carburant, éventuellement une bougie d'allumage, une soupape d'échappement, au moins 2 soupapes de balayage, une tête de piston, un segment de feu, (placé très près de la tête du piston, ce qui améliore le rapport surface/volume de la chambre de combustion), une semelle et un fond de culasse, une chambre de combustion, un cylindre, un joint de culasse, un film d'huile lubrifiant ce cylindre, etc, ainsi tous ces composants 10 forment ensemble une enveloppe périodiquement fermée autour de cylindrées unitaires à volumes, pressions et températures variables à répétition au rythme des cycles soit de Beau de Rochas soit de Diesel (!) Pour obtenir cette véritable technique du refroidissement direct des parois, il faut suivant les notes: V; V bis; VI; VII; VIII; IX; X; X bis; XI; XII et XIII; impérativement mettre en 15 oeuvre: (suivant la note V) - une distribution " mécano fluide "avec 3 circuits distincts et successifs, avec au moins 3 soupapes et 3 conduits séparés dans une culasse unitaire, de ce genre de moteur à refroidissement direct des parois de la 2ème génération à 2 ou à 4 temps, à injection directe de carburant solide, liquide ou gazeux dans chacune de ces cylindrées unitaires (pour ceci voir la note 20 V bis), avec précisément une soupape d'échappement et son conduit, au moins une soupape d'entrée et son conduit de balayage, au moins une soupape de sortie et son conduit de balayage, (ces soupapes sont commandées de façon classique au moyen d'un ou de deux arbres à cames, ce (ou ces) dernier(s) est (ou sont) entraîné(s) à la vitesse du vilebrequin d'un moteur à 2 temps et à la 1/2 vitesse du vilebrequin d'un moteur à 4 temps). En plus, cette distribution mécano fluide doit 25 fonctionner avec un minimum de jeu dans ses parties mécaniques mobiles.

(suivant la note V bis) - un système d'injection directe d'un liquide ou d'un gaz carburant dans une cylindrée unitaire, ce qui peut être obtenu avec les matériels existants du commerce, par contre pour l'injection directe d'un carburant solide dans une cylindrée unitaire, nous ne connaissons jusqu'ici que quelques tentatives expérimentales, restées sans lendemain, mais ceci est regrettable 30 à plus d'un titre.

En effet, avec l'injection pneumatique dans un moteur à refroidissement direct des parois de la 2èene génération on aurait pu dans chaque cylindrée unitaire injecter des carburants solides, tels les poussiers minéraux, les poussiers végétaux (de charbon, de sciure de bois ou de nombreuses farines végétales de gramminés, de foin ou de paille) (suivant la note VI) - pour un moteur à 2 temps (et pour certains moteur à 4 temps) avec en plus de ces différentes soupapes; des lumières d'entrée et de sortie et leurs conduits respectifs, seulement des lumières de sortie et leurs conduits, ou seulement des lumières d'entrée et leurs conduits; (en fait, les fermetures et les ouvertures de ces lumières fixes et leurs de conduits respectifs sont commandés de façon classique par les moyens déjà connus des va et vient du piston au voisinage d'un point mort bas, P.M.B.).

Et en plus, au niveau de la culasse au moins 3 barrières anti-retour des chaleurs résiduelles sur 3 niveaux différents du circuit d'échappement des gaz brlés (voir les notes VII, VIII, IX, IX bis, X, X bis), c'est à dire précisément: (suivant la note VII) - une lè e barrière anti retour de la chaleur qui est placée en aval et près du siège de la soupape d'échappement, cette lère barrière anti retour de la chaleur à ce ler niveau est formée par un tore autour du conduit d'échappement, ce tore est alimenté en permanence par la circulation d'un fluide réfrigérant, ce dernier peut être le lubrifiant sous pression ou non et refroidi 10 ou non de ce genre de moteur à refroidissement direct des parois de la 2ème génération.

(suivant la note VIII) - une 2ème barrière anti retour de la chaleur qui est placée autour de la queue de cette même soupape d'échappement au 2ème niveau de ce circuit d'échappement des gaz brlés.

Cette 2èet barrière forme soit un tore, soit un genre de tulipe, (si cette dernière est ouverte dans sa partie supérieure), ce tore ou cette tulipe sont alimentés en permanence par la circulation d'un 15 fluide réfrigérant, et ce dernier peut être le lubrifiant sous pression ou non et refroidi ou non de ce genre de moteur avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2ème génération.

(suivant la note IX) - une 3ème barrière anti-retour de la chaleur, en aval des 2 barrières précédentes, dans le prolongement de ce circuit d'échappement au 3èe niveau de ce dernier et dans le prolongement du circuit de balayage, cette 3ème barrière anti-retour de la chaleur est 20 impérative avec ou sans une turbine d'échappement des gaz brlées.

En ce 3ème niveau du circuit d'échappement et hors d'une culasse unitaire, cette 3ème barrière antiretour de la chaleur peut former un tore autour du conduit d'échappement, et ce tore peut être alimenté par la circulation continue d'un fluide réfrigérant, ce dernier peut être le lubrifiant sous pression ou non et refroidi ou non du moteur.

(suivant la note IX bis) : dans un autre mode de réalisation, mais toujours dans le prolongement du circuit d'échappement des gaz brlés, une turbine peut être couplée par une liaison mécanique par l'une ou par l'autre des extrémités du vilebrequin ( ce qui forme comme cela a été dit précédemment un moteur compound avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2ème génération) pour cela il faudra positionner impérativement en amont, en aval et prés de la volute 30 de cette turbine d'autres barrières, anti-retour de la chaleur, ces dernières sont alimentées par la circulation continue d'un fluide réfrigérant, ce dernier peut être le lubrifiant sous pression ou non et refroidi ou non de ce moteur, dans un autre mode des réalisations ces barrières anti retour de la chaleur, peuvent être matérialisées par des plans alésés de plusieurs millimètres d'épaisseur et aussi réfractaires que possible au transfert de la chaleur par la conduction thermique, à titre 35 d'exemples non limitatifs on peut mettre en oeuvre différentes céramiques moulées et/ou des briques réfractaires alésées autour des conduits d'échappement.

(suivant la note X): de nombreux composants de parois qui doivent être aussi réfractaires que possible au transfert de la chaleur par la conduction thermique, à titre d'exemples non limitatifs et dans un ordre à peu près décroissant de la conductivité thermique au travers de ces parois, on peut citer: l'acier doux, les fontes réfractaires, les aciers inoxydables 18-8, les céramiques, les briques réfractaires, le mica ou les porcelaines des bougies d'allumage, le lubrifiant entre la segmentation et le cylindre, le film adhérent sur le cylindre après le passage en va-et-vient du piston (2).

(suivant la note X bis) - Enfin pour limiter les dépôts parasitaires, tels les suies, les vernis, la calamine il faut de préférence: chromer, nickeler, émailler, polir et/ou étamer la face des parois, qui est en liaison directe avec les gaz brlés et les imbrlés du circuit d'échappement.

En conséquence de ce qui précède et contrairement à ce que l'on pourrait penser, un véritable moteur à refroidissement direct des parois de la 2ème génération fonctionne non pas en parois 10 froides, mais avec des parois quasi adiabatiques c'est à dire quasi sans échange de chaleur entre les gaz et leurs parois enveloppantes ce qui est fondamentalement différent à plus d'un titres (en fait ceci facilite les démarrages de ces moteurs thermiques).

A partir d'une autre approche de cette technique, et par ailleurs avec les notes: XI, XII, XIII il faut savoir: - (suivant la note XI) - que le 1e' circuit est un circuit fermé pendant son fonctionnement à hautes pressions, hautes températures et à volumes variables, qu'il entraîne par la détente des gaz brlées le piston par des courses en va et vient entre 2 points morts successifs (P.M.H = P.M.B) dans un cylindre unitaire (cette conception " mécano-fluide " est vieille de plus de 2 siècles dans les moteurs conventionnels à refroidissement permanent par la 20 conduction thermique continue au travers et autour des parois) - que ce 1er circuit n'est que partiellement moteur, c'est à dire pendant seulement une partie de la course de détente des gaz brlés précisément à partir d'un point mort haut vers un point mort bas (cette motricité partielle est commune à tous les moteurs à 2 ou 4 temps conventionnels, aux moteurs à pistons libres mais aussi aux moteurs avec un véritable 25 refroidissement direct des parois de la 1 è' puis de la 2ème génération) - que ce circuit peut être appelé indifféremment: - circuit à hautes pressions, circuit à hautes températures, le, circuit moteur, circuit en va et vient, circuit fermé, circuit quasi adiabatique ou circuit à piston(s), bielle(s) et manivelle(s).

- (suivant la note XII) que le 2ème circuit, ou circuit d'échappement des gaz brlés à 30 moyennes températures et à moyennes pressions est ouvert pendant son fonctionnement, et qu'il va d'une enveloppe à volumes variables jusqu'à l'atmosphère.

- Comme cela a été dit ci-devant, que ce 2ème circuit quand il est ouvert il peut entraîner par les bouffées des gaz brlés d'échappement une turbine à impulsions, et éventuellement deux mais avec des fonctions différentes, c'est à dire l'une peut entraîner une turbine du 35 circuit d'échappement, et l'autre peut être couplée avec le vilebrequin - que dans un mode de réalisation, l'arbre d'une turbine à une ou plusieurs roue(s) n'est pas couplée avec l'une ou l'autre des extrémités du vilebrequin (ou avec le volant) - que dans ce mode de réalisation ce vilebrequin peut entraîner seul un matériel de l'industrie ou de l'agriculture (variante d'entraînement dite: a) - que dans un autre mode de réalisation cet arbre de turbine a une ou plusieurs roue(s) peut entraîner seul un matériel de l'industrie ou de l'agriculture (ce qui forme un genre de 5 moteur, dit dans ce document "un moteur à pistons semi-libres ") (variante d'entraînement dite: >) - que dans un autre mode de réalisation cet arbre de turbine et ce vilebrequin sont réunis par un harnais d'engrenage, par une chaîne avec au moins 2 pignons, ou par une courroie et au moins 2 poulies, dont l'une peut être confondue avec le volant " de ce nouveau genre de 10 moteur compound " (variante d'entraînement dite: X) - que dans un autre mode de réalisation, que ce vilebrequin entraîne un générateur, que l'arbre de cette turbine entraîne un autre générateur, et que ces 2 générateurs distincts sont couplés dans un réseau de distribution qui peut être hydraulique, pneumatique ou de préférence électrique (ainsi, ce dernier forme un groupe électrogène qui peut être à basse 15 moyenne ou haute tension). (variante d'entraînement dite: ce) - qu'à titre d'exemples non limitatifs, pour les matériels entraînés par ces différentes variantes d'entraînement (a; P; X; (d) de moteurs thermiques avec un véritable refroidissement direct des parois on peut citer: une hélice dans l'eau, une hélice dans l'air, une chaîne cinématique d'un matériel roulant ferroviaire, routier, tout terrain, du génie 20 civil, militaire, ou agricole; un compresseur à pistons, à vis ou centrifuge; un concasseur, un broyeur ou un groupe électrogène de l'industrie ou de l'agriculture, etc. - que dans tous les cas de figure ce vilebrequin entraîne cette distribution mécano fluide à 3 circuits distincts et successifs par l'une ou l'autre de ses extrémités et ce à répétition au rythme des cycles de Diesel ou de Beau de Rochas.

- que ce 2ème circuit n'est que partiellement moteur (quand il est moteur) par ce qu'en fait il ne peut utiliser qu'une fraction de la détente et de la chaleur de ces gaz brlés, que le reliquat de ces derniers étant évacués dans l'atmosphère sans produire de travail, mais les chaleurs résiduelles de ces gaz brlés peuvent être récupérés au moyen d'un échangeur thermique, et ce dernier peut alimenter un réseau de chauffage, ce qui engendre une 30 nouvelle forme de cogénération.

- que ce 2ème circuit doit comporter au moins 3 barrières anti-retour des chaleurs résiduelles sur 3 niveaux différents du circuit d'échappement les gaz brlés et éventuellement en plus une barrière anti-retour de la chaleur en amont de la volute d'une turbine d'échappement et une autre en aval et près de cette volute, mais ceci est toujours placé en amont du 35 conduit d'échappement qui dirige les gaz brlés vers l'atmosphère.

- que ce 2ème circuit (ou 1 èr circuit ouvert pendant son fonctionnement) est dit indifféremment dans ce document: - circuit à moyenne pressions et à moyennes températures; 2ème circuit quasi adiabatique - ou mieux circuit d'échappement des gaz brlés, ou simplement circuit d'échappement.

Enfin, dans ce 3eme circuit il faut savoir: (suivant la note XIII) - que ce 3ème circuit est un circuit de balayage à basses pressions et faibles températures, ouvert pendant son fonctionnement et qu'il va de l'atmosphère à l'atmosphère en passant par l'intérieur d'une enveloppe à volumes variables: - que ce 3è circuit n'est jamais moteur, que par conséquent il est toujours négatif, mais qu'il à un rôle important par ce qu'il assure à répétition au rythme des cycles de Beau de Rochas ou de Diesel, à la fois le balayage du reliquat des gaz brlés, et des chaleurs résiduelles mais aussi le remplissage en air pur (en général à basses pressions et faibles 10 températures) d'une enveloppe à volumes variables.

- que les températures de ce 3ème circuit à faibles pressions peuvent être contrôlées par un échangeur thermique de conception connue, monté de préférence en amont d'une enveloppe à volumes variables.

- que les basses pressions de ce 3ème circuit peuvent être contrôlées par un by-pass qui peut 15 évacuer dans l'atmosphère l'excédent des gaz de balayage.

- que ce 3è circuit est alimenté à partir de l'atmosphère, par l'une ou par l'autre de ses extrémités, qu'il est mis en pression de balayage au moyen d'une turbine, que cette turbine est entraînée: - soit par un moteur électrique, pneumatique ou hydraulique - soit par une turbine à impulsions du circuit d'échappement des gaz brlés, (ceci forme un genre de turbo compresseur de conception déjà connue).

- que les températures et les pressions de ce 3ème circuit sont toujours supérieures à la température et à la pression atmosphérique de l'espace environnant ce genre de moteur thermique de la 2ème génération mécano fluide à refroidissement direct des parois. 25 - que ce 3ème circuit est appelé indifféremment dans ce document: - circuit à faibles pressions et basses températures - circuit de remplissage (sous entendu une enveloppe à volumes variables) ou mieux circuit de balayage.

Pour compléter cette distribution " mécano fluide " et son fonctionnement il faut savoir: - d'une part, que le ler circuit est moteur quand il est fermé, par contre le 2ème circuit peut être moteur quand il est ouvert, que le 3ème circuit est actif quand il est ouvert mais qu'il n'est jamais moteur, - d'autre part, suivant la variante d'entraînement (a) le rendement d'un moteur avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2ème génération est minimum, mais ce 35 rendement est encore supérieur d'environ entre 20 et 30% de celui d'un moteur conventionnel à refroidissement continu au travers des parois par la conduction thermique, - par contre suivant les variantes d'entraînement (p3; X ou o) le rendement de ces moteurs peut être maximum, par les détentes conjuguées des gaz brlés du ler et du 2ème circuit.

(suivant la note XIV): fonctionnement d'une distribution " mécano-fluide " à 3 circuits distincts et successifs dans un moteur thermique avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2ème génération. En fait ce moteur peut être dit indifféremment: à refroidissement alternatif interne, à refroidissement cyclique, à refroidissement quasi sans effet de parois, à refroidissement 5 quasi adiabatique, mais dans un langage simplifié on dira " moteur à refroidissement direct " sous entendu des parois de ce moteur à 2 temps, ou à 4 temps, avec des injections directes de carburant solide, liquide ou gazeux dans chacune des cylindrées unitaires.

Dans ce fonctionnement il faut savoir: - que le 1er circuit est un classique circuit fermé: de compression d'air, d'injection de 10 carburant solide, liquide ou gazeux, et de détente des gaz brlés.

- qu'il devra fonctionner dans ce genre de moteur pendant environ 110 de part et d'autre du point mort haut (P.M.H). d'un moteur à 2 temps, et pour un moteur à 4 temps pendant environ 120 et parfois plus de part et d'autre d'un point mort haut du piston. ( P.M.H) qu'il faudra aménager une chambre de combustion dans l'espace libre, au voisinage d'un 15 point mort haut ( P.M.H.), cet espace est restreint mais il est suffisant pour obtenir les levées maximum des soupapes de balayage, avec des taux de compression de l'ordre de 20/1 ou plus, que dans un moteur à plusieurs cylindres avec autant de culasses individuelles, ces dernières pourront être groupées pour former un bloc unique venu de fonderie, ainsi l'(ou les) arbre(s) à cames pourra (ou pourront) être monté(s) dans la partie 20 haute de cette culasse, ceci dans le but de faciliter le passage des conduits d'échappement et de balayage - que le 2ème circuit ou circuit d'échappement des gaz brlés, est dirigés vers l'atmosphère, comme cela a été dit précédemment, et qu'il devra fonctionner à la suite du 1er circuit pendant moins d'une centaine de degrés environ de la rotation du vilebrequin de ce genre 25 de moteur à refroidissement direct des parois de la 2ème génération à 2 ou à 4 temps.

- que le 3è circuit ou circuit de balayage devra fonctionner à la suite du circuit d'échappement, c'est à dire entre ce dernier et jusqu'au moment ou commence la phase de compression du 1er circuit, et ce pendant environ: 900 de la rotation d'un moteur à 2 temps (soit au total pour ces 3 circuits distincts et 30 successifs pendant 360 de la rotation du vilebrequin c'est à dire de part et d'autre de 2 points morts successifs et 2 courses de piston.) - 360 de la rotation du vilebrequin d'un moteur à 4 temps, en passant par 3 points morts successifs du piston et 2 courses de ce dernier (soit au total pour ces 3 circuits distincts et successifs pendant 720 et 4 courses du piston).

- il peut exister des espaces neutres entre 2 et 5 de la rotation du vilebrequin et parfois plus, qui sont positionnés entre deux circuits distincts et successifs (ces espaces neutres ont pour effet de supprimer les contre-pressions entre ces 3 circuits distincts et successifs), que ces chiffres sont avancés à titre indicatifs pour faciliter l'étude d'un avant projet d'un moteur prototype à refroidissement direct des parois de la 2ème génération, ces chiffres peuvent varier sensiblement entre eux, mais il faut conserver impérativement, la spécificité de cette technique du véritable refroidissement direct des parois pour obtenir au moindre cot ces gains; (voir les notes 1,II,II, et IV) (suivant la note XV! applications: ces moteurs thermiques avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2ème génération et une distribution " mécano-fluide " à 3 circuits distincts et successifs, à 2 ou à 4 temps, à injection directe de carburant solide, liquide ou gazeux dans les cylindrées individuelles, avec pas moins de 3 barrières anti- retour des chaleurs résiduelles sur 3 niveaux différents du circuit d'échappement des gaz brlés, avec des parois 10 aussi réfractaires que possible au transfert de la chaleur par conductions thermiques et fonctionnant à répétition au rythme des cycles soit de Beau de Rochas soit de Diesel, sont conçus et réalisés pour entraîner: - des matériels roulants ferroviaires (exemples non limitatifs: des locomoteurs, des locomotives, des autorails) routiers, tout terrain, du génie civil, militaire, agricole, ou 15 forestier (nombreux exemples).

- des matériels flottants dans l'air (exemples: des aéronefs), dans l'eau (exemples: des bateaux marins, sous-marins ou fluviaux).

- des matériels à poste fixe (exemples: des groupes électrogènes, à basse, moyenne, ou haute tension; des motopompes; des concasseurs, des compresseurs, des broyeurs, etc) de 20 l'industrie, des carrières, des mines, ou de l'agriculture.

En résumé, un moteur thermique avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2ème génération par des convections intermittentes plusou moins forcées n'est pas d à une " technique miracle " mais c'est le processus qu'il fallait mettre en oeuvre à répétition, il y a plus d'un siècle au rythme des premiers cycles soit de Beau de Rochas soit de Diesel pour 25 obtenir ces gains (voir les notes I, 11, III, et IV).

Nota 1: voir le brevet français n0931-850 (aot 1946) Nota 2: pour mémoire, l'emploi de l'amiante étant prohibé Nota 3: voir ce moteur expérimental entreposé dans un garage, et par ailleurs les différentes photographies de ce moteur, les plans d'exécution, et les schémas de cette distribution 30 " mécano-fluide ". -

Claims (5)

REVENDICATIONS

1) un moteur thermique avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2ème génération, caractérisé par ce qu'il comporte une distribution " mécano fluide " à 3 circuits distincts et successifs, avec au moins 3 soupapes et 3 conduits séparés dans une culasse unitaire (suivant la note V).

2) un moteur thermique avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2ème génération, selon la revendication 1, caractérisé par ce qu'il comporte un 1er circuit fermé pendant son fonctionnement à hautes pressions, à hautes températures et à volumes variables (suivant la note XI) 3) un moteur thermique avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2e" 10 génération, selon les revendications 1 et 2, caractérisé par ce qu'il comporte un circuit d'échappement des gaz brlés à moyennes températures et à moyennes pressions, ouvert pendant son fonctionnement, et qu'il va d'une enveloppe à volumes variables jusqu'à l'atmosphère (suivant la note XII).

4) un moteur thermique avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2eme 15 génération, selon les revendications 1,2 et 3, caractérisé par ce qu'il comporte un circuit de balayage à basses pressions et faibles températures, ouvert pendant son fonctionnement et qu'il va de l'atmosphère à l'atmosphère en passant par l'intérieur d'une enveloppe à volumes variables (suivant la note XIII).

5) un moteur thermique avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2ème 20 génération, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par ce qu'il comporte au moins 3 barrières anti-retour des chaleurs résiduelles sur 3 niveaux différents du circuit d'échappement des gaz brlés. (suivant les notes VII, VIII, IX et IX bis) 6) un moteur thermique avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2ème génération, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par ce qu'il 25 comporte dans le circuit de balayage une turbine qui est entraînée: - soit par un moteur électrique, pneumatique ou hydraulique - soit par une turbine à impulsions du circuit d'échappement des gaz brlés (suivant la note XIII) 7) un moteur thermique avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2ème 30 génération, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par ce qu'il comporte une turbine à impulsions dans le circuit d'échappement des gaz brlés et cette turbine est couplée avec l'une des extrémités du vilebrequin (suivant la note XII variante 1) 8) Un moteur thermique avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2ème 35 génération, selon l'une quelconque des revendications précédentes 1,2,3,4,5 et 6 caractérisé parce qu'il comporte 2 générateurs distincts, l'un entraîné par le vilebrequin, - 11 l'autre par l'arbre d'une turbine à impulsions et ces 2 générateurs distincts sont couplés dans un réseau de distribution de préférence électrique (suivant la note XII, variante co) 9) un moteur thermique avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2ème génération, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par ce qu'il 5 comporte une injection directe de carburant dans une cylindrée unitaire. (suivant la note V bis).

10) un moteur thermique avec un véritable refroidissement direct des parois de la 2ème génération, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par ce qu'il comporte des parois aussi réfractaires que possible au transfert de la chaleur par des 10 conductions thermiques au travers de ces parois (suivant la note X).