FR2900683A1

FR2900683A1 - Moteur a explosion a rendement eleve

Info

Publication number: FR2900683A1
Application number: FR0604015A
Authority: FR
Inventors: Max Louis Maurice Hostache; Roger Hostache
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-05-05
Filing date: 2006-05-05
Publication date: 2007-11-09

Abstract

L'invention concerne un moteur à combustion interne, de rendement pouvant être supérieur à celui d'un moteur conventionnel et pouvant donc consommer moins de carburant, comportant deux pistons (P1, P2) alternatifs évoluant dans un même cylindre (C), reliés chacun à un vilebrequin (V1, V2) par une bielle (B1, B2), de façon qu'à la phase d'explosion les points d'attache des bielles (B1, B2) soient décalés, l'un des vilebrequins (V1, V2) tournant à vitesse double de l'autre et l'entraxe des vilebrequins (V1, V2) variant pendant un cycle du moteur, la course cumulée des deux pistons (P1, P2) pendant la détente étant plus grande que celle pendant l'admission.

Description

-1- La présente invention a pour objet l'amélioration des performancedes

moteurs dits à explosion .Cette invention peut s'adapter sur tous les types de moteurs à explosion : à cycle 2 temps à cycle 4 temps - à carburant liquide ( essence , diesel , autres ) à carburant gaz ( hydrogène , autres ) 1-Description et analyse du moteur à explosion qui est actuellement le plus utilisé , et dont la cinématique n'a guère évoluée depuis sa création . 1A-Il est composé d'un cylindre , d'un piston par cylindre , d'un vilebrequin , d'une bielle reliant le piston au vilebrequin . Cet ensemble pouvant être multiplié indéfiniment sauf pour le vilebrequin qui reste unitaire . 1B-Lorsque le mélange carburant / air explose , l'augmentation de la température crée un élévation de la pression dans la chambre de combustion et repousse le piston .

Cette pression diminue proportionnellement à l'augmentation du volume de la chambre de compression créé par le déplacement du piston . La transformation du mouvement rectiligne du piston en mouvement rotatif du vilebrequin se fait par l'intermédiaire d'une bielle , et le résultat est appelé couple . La formule de physique du couple est C = F * L - F est la force appliquée sur la bielle par le piston . - L est le bras de levier de la bielle sur le vilebrequin . Sur un demi tour du vilebrequin L passe de 0 à D/2 pendant le premier quart de tour , puis de D/2 à o pendant le dernier quart de tour , D étant le diamètre de rotation du point de liaison bielle sur vilebrequin . Le rendement de ce mécanisme n'est pas optimum .

1C - La perte de rendement due à la perte calorifique , en particulier par l'évacuation des gaz brûlés est importante . Plus un moteur est créé pour avoir un vitesse de rotation du vilebrequin importante , plus la course du piston diminue , et plus la température des gaz évacués est importante .

1D - Le rapport volumétrique ( aussi appelé taux de compression) est fixe . Les 30 mécanismes imaginés pour le rendre variable sont mécaniquement complexes à mettre en oeuvre . 2- principe de fonctionnement de la présente invention suivant figure 1 2/1- ce moteur comporte 2 pistons P1 et P2 dans un même cylindre C , ces -2- pistons sont en opposition .Ces pistons peuvent avoir des diamètres différents dans un cylindre avec deux diamètres étagés . 2/2- ce moteur comporte deux vilebrequins VI et V2 dont la vitesse de rotation est différente d'un rapport fixe de 1 pour 2 . VI et V2 sont reliés mécaniquement et indexés l'un par rapport à l'autre . Les diamètres des vilebrequins peuvent être différents . 2/3- chaque piston est relié indépendamment à un vilebrequin par une bielle B1 et B2. Au point mort haut , c'est à dire au moment où se produit l'explosion et que les 10 pistons VI et V2 sont le plus prés l'un de l'autre : - le point B qui est la liaison de la bielle B2 sur le vilebrequin V2 est situé sur l'axe reliant l'axe du vilebrequin V2 à l'axe du piston P2 . - le point A qui est la liaison de la bielle B1 sur le vilebrequin V1 est décalé par rapport à l'axe reliant l'axe du vilebrequin VI à l'axe du piston Pl , 15 ce décalage peut être d'un côté ou de l'autre suivant le sens de rotation de VI . L'angle W déterminant la position du point A peut avoir une valeur de zéro à 90 degrés . 2/4- l'axe du vilebrequin V2 est fixe . 2/5- l'axe du vilebrequin V1 se déplace suivant D chaque fois qu'il fait un quart 20 de tour , donc à chaque fois que V2 fait un demi tour . La valeur de D peut avoir une valeur de zéro à R ( R est le rayon de V1 ) . 3-Cinématique théorique de la présente invention suivant figure 2 . Pl et P2 ont le même diamètre . V1 et V2 ont le même diamètre .

25 V1 a un sens de rotation positif . W a une valeur de 90 degrés . D a une valeur égale à R( rayon de VI ) . - phase 1: point mort haut , fin de compression du mélange carburant / air , explosion . 30 -entre phase 1 : la pression dans la chambre de combustion repousse les pistons . V1 fait 1 / 4 de tour , V2 fait 1 / 2 de tour , l'axe de V1 se déplace de D - phase 2 : point mort bas . - entre phase 2 : échappement des gaz brûlés . VI fait 1 / 4 de tour , V2 -3- fait 1 / 2 tour . L'axe de Vl se déplace de D . phase 3 : point mort haut . entre phase 3 : admission mélange carburant / air , VI 1 / 4 de tour , V2 fait 1 / 2 tour . L'axe de VI se déplace de D . phase 4 : point mort bas . - entre phase 4 : compression du mélange carburant / air , V1 fait 1 / 4 de tour , V2 fait 1 / 2 tour . L'axe de V1 se déplace de D et retrouve sa position phase 1. 4-Principe de réalisation mécanique de la présente invention suivant figure 3 : 10 Les vilebrequins sont situés sur un axe parallèle à l'axe des pistons . Les bielles BI et B2 sont reliées aux vilebrequins V1 et V2 par des bielles intermédiaires : B3 et B5 , B4 et B6 . Le vilebrequin V1 est relié au vilebrequin V2 par une bielle B7 , la liaison B7 sur VI est à l'axe de VI , la liaison B7 sur V2 -point C- est située à une côte F en fonction de 15 D . ( paragraphe 2/3 et 2/5) . La cinématique figure 4 est la même que celle décrite au paragraphe 3 . 5-Avantages de cette invention : - lorsque W est maximum , soit 90 degrés , la somme des bras de levier crées par les bielles B1 et B2 est toujours maximum , d'où un couple toujours 20 maximum . - alors que dans un moteur à explosion actuel à 1 piston par cylindre , le volume généré par le déplacement du piston est identique entre la phase explosion et la phase admission , dans cette invention le volume généré par le déplacement des pistons pendant la phase explosion est supérieur à celui généré par le 25 déplacement des pistons pendant la phase admission . Cette particularité permet une meilleure transformation de l'énergie thermique en énergie mécanique , et une baisse de température des gaz brûlés évacués . - le rapport volumétrique ( ou taux de compression) peut être rendu variable pendant le fonctionnement du moteur en rendant variable la position des 30 axe G ou K suivant T figure 3 .

Claims

Revendications

1. Moteur à combustion interne utilisant 2 pistons dans un seul cylindre . Chaque piston est relié indépendamment à 2 vilebrequins . Le nombre de cylindres par vilebrequin n'est pas limité . Les vilebrequins ont une vitesse de rotation de 1 pour

2 . 1- moteur à combustion interne caractérisé par l'innovation du décalage des points de liaison des bielles sur les vilebrequins ( point A et point B ) -croquis 1-. A la phase explosion le point B liaison de la bielle B2 sur le vilebrequin V2 tournant à la vitesse rapide est situé sur l'axe reliant le centre du vilebrequin V2 au centre du piston P2 le point A liaison de la bielle B 1 sur le vilebrequin VI , tournant à la vitesse lente est décalé d'un angle W , cet angle peut avoir une valeur de ZERO à 90 degrés .croquis 1 . L'angle W peut être positif ou négatif suivant le sens de rotation de V1 . 2- moteur à combustion interne caractérisé par l'innovation que l'entraxe des 2 vilebrequins varie d'une valeur D (croquis 1 et croquis 2 ) pendant le cycle .

3- moteur à combustion interne caractérisé par l'innovation que la variation de l'entraxe des 2 vilebrequins de la valeur D se fait suivant un axe dont la position par rapport à l'axe de déplacement des 2 pistons peut avoir une valeur angulaire de 0 degré à 45 degrés .

4- moteur à combustion interne caractérisé selon les revendication 2 et 3 , que D = 0 lorsque les 2 pistons sont au point mort haut c'est à dire lorsqu'ils sont le plus prés un de l'autre , soient les phases explosion et fin d'échappement des gaz brûlés .

5- moteur à combustion interne caractérisé selon les revendication 2 et 3, que D est maximum lorsque les pistons sont au point mort bas c'est à dire lorsqu'ils sont le plus éloignés l'un de l'autre , soient les phases fin de détente des gaz brûlés et fin 30 d'admission du mélange air / carburant .

6- moteur à combustion interne caractérisé selon les revendications 2 et 3 que si D est réalisée par le déplacement de l'axe d'un seul vilebrequin , les 2 pistons d'un même cylindre peuvent avoir des diamètres différents , le cylindre aura 2 diamètres étagés .

7- moteur à combustion interne caractérisé selon les revendications 2 et 3 que les 35 positions des 2 pistons dans le même cylindre lorsqu'ils sont le plus prés l'un de l'autre sont identiques aux phases explosion , fin d'échappement des gaz brûlés , fin de compression du mélange air / carburant .

8- moteur à combustion interne caractérisé selon les revendications 2 et 3 que le volume créé par l'éloignement des pistons dans un même cylindre est différent suivant les-5- phases . Il est plus important pendant la phase détente que pendant la phase admission du mélange air / carburant .

9- moteur à combustion interne caractérisé selon les revendications 2 et 3 que le taux de compression , c'est à dire la distance entre chaque piston au point mort haut , lorsqu'ils sont le plus prés l'un de l'autre , peut être rendue variable durant l'utilisation du moteur en faisant varier la valeur D .