FR2997727A1

FR2997727A1 - Moteur hybride pneumatique thermique

Info

Publication number: FR2997727A1
Application number: FR1260468A
Authority: FR
Inventors: Lievre Armel Le
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2014-05-09
Anticipated expiration: 2032-11-05
Also published as: FR2997727B1

Abstract

L'invention porte sur un moteur hybride pneumatique-thermique comprenant au moins une chambre de combustion délimitée par un cylindre (1) et un piston en mouvement de va et vient dans le cylindre (1) entre un point mort bas et un point mort haut, le cylindre (1) présentant au moins une soupape d'admission le reliant à un conduit d'admission (A) d'air, au moins une soupape d'échappement le reliant à un conduit d'échappement (E) et un conduit (RP) muni d'un moyen sélectif de fermeture et d'ouverture le reliant à un réservoir pneumatique sous pression dit réservoir principal, caractérisé en ce qu'il comprend une réserve auxiliaire destinée à recevoir l'air comprimé qui reste dans la chambre de combustion au point mort haut du piston en fin de compression.

Description

MOTEUR HYBRIDE PNEUMATIQUE THERMIQUE [0001] L'invention concerne un moteur hybride pneumatique-thermique à deux réservoirs pneumatiques sous pression ainsi qu'un procédé de fonctionnement d'un tel moteur. [0002] La réduction de consommation en carburant des moteurs thermiques est une préoccupation constante des constructeurs automobiles. L'utilisation d'un turbocompresseur associé à un moteur thermique a été par exemple développée afin de récupérer une partie de l'énergie contenue dans les gaz d'échappement du moteur thermique. Dans ce système, la turbine du turbocompresseur actionnée par les gaz d'échappement fait fonctionner un compresseur qui comprime l'air d'admission alimentant les cylindres du moteur. [0003] Il a aussi été développé un moteur hybride pneumatique thermique combinant un moteur thermique avec un dispositif de conversion et de stockage d'énergie pneumatique. Le principe d'un tel moteur est illustré à la figure 1. [0004] Comme représenté à la figure 1, le moteur hybride pneumatique thermique comprend un moteur thermique classique avec une chambre de combustion délimitée par un cylindre 1 et un piston en mouvement de va et vient dans le cylindre 1. Dans le cylindre 1, il est prévu un conduit admission A d'air alimentant la chambre de combustion avec une soupape pour régler l'admission d'air cette chambre. Le cylindre 1 comprend aussi un conduit d'échappement E en sortie de la chambre de combustion, ce conduit étant muni aussi d'une soupape pour régler l'échappement des gaz hors de la chambre. [0005] Pour un moteur hybride pneumatique il est aussi prévu un conduit d'admission et d'échappement RP vers ou à partir d'un réservoir de gaz sous pression, ce conduit étant muni d'une soupape, dite soupape de charge, pour l'envoi de gaz de la chambre de combustion vers le réservoir de gaz sous pression et aussi pour le réglage d'une admission future de gaz sous pression dans la chambre, la pression dans le réservoir pouvant être de 10 à 20 bars quand celui-ci est rempli. [0006] Pour tous les types de moteur hybride, un des objectifs de l'hybridation est de récupérer l'énergie cinétique en décélération pour l'utiliser ensuite en phase moteur.

Généralement l'énergie cinétique est transformée en énergie électrique et stockée dans des batteries électrochimiques [0007] Dans le cas spécifique d'un moteur hybride pneumatique, l'énergie cinétique est transformée en énergie pneumatique stockée dans le réservoir de gaz sous pression. Cette transformation énergétique est réalisée en utilisant un tel moteur comme compresseur par modification de la conception de la distribution par la soupape de charge du conduit RP relié au réservoir pneumatique sous pression. [0008] Par exemple, pendant une phase de ralentissement du moteur, la soupape du conduit d'admission A est ouverte pour alimenter la chambre de combustion en air puis fermée, l'air est comprimé dans la chambre puis envoyé dans le réservoir pneumatique hybride, la soupape de charge du conduit du réservoir RP étant alors ouverte, les soupapes des autres conduits étant fermés. Ceci se passe pendant que le piston se déplace du point mort bas ou PMB vers le point mort haut ou PMH. [0009] Dans la situation pour laquelle un tel moteur est utilisé en tant que compresseur, le volume mort, dont dépend la masse de gaz non rejeté dans le réservoir, est contraint par le fonctionnement en mode thermique, par exemple le rapport de compression volumétrique ou RCV, la forme de la chambre de combustion, etc. L'admission et l'échappement des gaz sont gérés par la levée des soupapes elle-même limitée par la proximité des soupapes au piston définissant le point mort haut ou PMH. [0010] Il a été constaté que la masse d'air transférée de la chambre de combustion vers le réservoir sous pression était faible voire nulle quand le point mort haut ou PMH était atteint. En effet, pour un rapport de compression volumétrique ou RCV donné, la masse d'air comprimé récupérée, donc la quantité d'énergie stockée, est limitée par la pression dans le réservoir de stockage et l'état thermique de l'air qui dépend de la compression et des échanges thermiques avec les parois en fonction d'un coefficient polytropique de compression. La quantité d'énergie stockée dans le réservoir de gaz sous pression d'un moteur hybride pneumatique, à volume et température donnés, dépend du produit de la masse d'air par la pression. [0011] L'efficacité de récupération dans le réservoir de gaz sous pression étant inversement proportionnelle à la pression régnant dans ce réservoir, une récupération quasiment nulle est atteinte lorsque la pression de fin de compression dans le cylindre est égale à la pression de stockage. Ainsi, la masse d'air transférée est faible, voire négligeable. Par contre, une masse relativement importante d'air à haute pression reste dans le volume mort et est détendue dans le cylindre avant d'être expulsée dans l'échappement. Aucune récupération d'énergie n'est effectuée pendant cette phase de détente et le travail pendant cette phase correspond, au rendement polytropique près, au travail de compression de la phase précédente du cycle à quatre temps. [0012] Le problème à résoudre par la présente invention est d'améliorer, pour un moteur hybride pneumatique, la récupération d'air comprimé pouvant se trouver dans le moteur lors de son fonctionnement, air qui n'a pas pu être transféré dans le réservoir sous pression pneumatique du moteur hybride. [0013] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un moteur thermique hybride pneumatique comprenant au moins une chambre de combustion délimitée par un cylindre et un piston en mouvement de va et vient dans le cylindre entre un point mort bas ou PMB et un point mort haut ou PMH, le cylindre présentant au moins une soupape d'admission le reliant à un conduit d'admission d'air, au moins une soupape d'échappement le reliant à un conduit d'échappement et un conduit muni d'un moyen sélectif de fermeture et d'ouverture le reliant à un réservoir pneumatique sous pression dit réservoir principal. Ce moteur comprend aussi une réserve auxiliaire destinée à recevoir l'air comprimé qui reste dans la chambre de combustion au point mort haut du piston en fin de compression. [0014] L'effet technique est d'obtenir une récupération de l'air comprimé dans la phase de compression du moteur qui reste dans le cylindre au point mort haut ou PMH en fin de compression, air restant qui n'a pas pu être stocké dans le réservoir principal par manque de surpression pour réaliser le transfert. [0015] Avantageusement, la réserve auxiliaire est reliée au cylindre par un conduit présentant un moyen sélectif de fermeture et d'ouverture fonctionnant au moins partiellement en alternance avec le moyen sélectif de fermeture et d'ouverture du réservoir principal. [0016] Avantageusement, quand le cylindre est du type présentant deux conduits d'admission, le conduit de la réserve auxiliaire est disposé à la place d'un des conduits d'admission. [0017] Avantageusement, le conduit de la réserve auxiliaire et le conduit du réservoir principal débouchent dans un conduit intermédiaire lui-même débouchant dans le cylindre. [0018] Avantageusement, les moyens sélectifs de fermeture et d'ouverture respectifs du conduit du réservoir principal et du conduit de la réserve auxiliaire présentent un actionneur linéaire commun dont l'axe d'actionnement porte une soupape d'inversion pouvant être déplacée entre deux positions, dans la première position la soupape d'inversion faisant office de moyen de fermeture pour le conduit du réservoir principal et de moyen d'ouverture pour le conduit de la réserve auxiliaire avec le cylindre et, dans la seconde position, la soupape d'inversion faisant office de moyen de fermeture pour le conduit de la réserve auxiliaire et de moyen d'ouverture pour le conduit du réservoir principal. [0019] Avantageusement, les moyens sélectifs de fermeture et d'ouverture respectifs du conduit du réservoir principal et du conduit de la réserve auxiliaire présentent chacun un actionneur linéaire dont l'axe d'actionnement porte une soupape associée au conduit du réservoir principal ou respectivement une soupape associée au conduit de la réserve auxiliaire, les axes d'actionnement des actionneurs linéaires étant coaxiaux ou parallèles, la soupape du conduit du réservoir principal étant fermée quand la soupape du conduit de la réserve auxiliaire est ouverte et inversement. [0020] Avantageusement, les moyens sélectifs de fermeture et d'ouverture respectifs du conduit du réservoir principal et du conduit de la réserve auxiliaire présentent un actionneur rotatif commun avec un canal de liaison respectif pour chaque moyen sélectif de fermeture et d'ouverture, le canal associé au conduit du réservoir principal étant fermé quand le canal associé au conduit de la réserve auxiliaire est ouvert et inversement. [0021] Avantageusement, les canaux associés respectivement aux conduits du réservoir principal et de la réserve auxiliaire forment une vanne trois voies à boisseau cylindrique ou une vanne trois voies à boisseau sphérique. [0022] Avantageusement, la pression de la réserve auxiliaire après admission de l'air comprimé venant de la chambre de combustion du cylindre est moins élevée que la pression dans le réservoir principal, le volume de la réserve auxiliaire étant égal à environ 2 à 5 fois le volume mort du cylindre. [0023] L'invention concerne aussi un procédé de fonctionnement d'un tel moteur thermique hybride pneumatique, comprenant, d'une part, une chambre de combustion délimitée par un cylindre et un piston en mouvement de va et vient dans le cylindre entre un point mort bas ou PMB et un point mort haut ou PMH et, d'autre part, un réservoir pneumatique sous pression dit réservoir principal connecté à ladite chambre, le procédé comportant en plus des phases d'admission, de compression et de détente dans la chambre de combustion propres à un moteur thermique, une phase de remplissage du réservoir principal lors de la phase de compression du moteur, le réservoir principal restituant au moteur l'air qu'il contient lors d'une phase d'admission future. A la fin de la phase de compression au point mort haut, il est procédé à une phase de remplissage d'une réserve auxiliaire par de l'air restant dans la chambre de combustion au point mort haut ou PMH du piston. [0024] D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique du fonctionnement de l'admission, l'échappement et du remplissage du réservoir pneumatique sous pression d'un moteur thermique hybride pneumatique selon l'état de la technique, - la figure 2 est une représentation schématique du fonctionnement de l'admission, l'échappement, du remplissage du réservoir pneumatique sous pression et d'une réserve auxiliaire d'un moteur thermique hybride pneumatique selon un premier mode de la présente invention, - les figures 3 et 4 sont des représentations schématiques du fonctionnement de l'admission, l'échappement, du remplissage du réservoir pneumatique sous pression d'un moteur thermique hybride pneumatique et d'une réserve auxiliaire selon un second mode de réalisation de la présente invention avec un actionneur linéaire unique pour l'ouverture et la fermeture sélectives du réservoir et de la réserve, - la figure 5 est une représentation schématique du fonctionnement de l'admission, l'échappement, du remplissage du réservoir pneumatique sous pression d'un moteur thermique hybride pneumatique et d'une réserve auxiliaire selon un troisième mode de réalisation de la présente invention, avec des actionneurs linéaires coaxiaux et des doubles soupapes concentriques, - les figures 6 et 7 sont des représentations schématiques du fonctionnement de l'admission, l'échappement, du remplissage du réservoir pneumatique sous pression d'un moteur thermique hybride pneumatique et d'une réserve auxiliaire selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention avec un actionneur rotatif à boisseau cylindrique pour l'ouverture et la fermeture sélectives du réservoir et de la réserve, - les figures 8 et 9 sont des représentations schématiques du fonctionnement de l'admission, l'échappement, du remplissage du réservoir pneumatique sous pression d'un moteur thermique hybride pneumatique et d'une réserve auxiliaire selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention avec un actionneur rotatif à boisseau sphérique pour l'ouverture et la fermeture sélectives du réservoir et de la réserve. [0025] La figure 1 a commencé à être décrite dans la partie introductive de la présente demande. En se référant à cette figure qui montre le fonctionnement d'un moteur hybride pneumatique, un tel moteur hybride comprend, d'une part, une chambre de combustion délimitée par un cylindre 1 et un piston en mouvement de va et vient entre un point mort bas ou PMB et un point mort haut ou PMH dans le cylindre 1 et, d'autre part, un réservoir pneumatique sous pression connecté à ladite chambre, ci-après dénommé réservoir principal. [0026] Dans le mode de réalisation montré à la figure 1, le cylindre 1 de la chambre de combustion comprend deux conduits d'admission A, un conduit d'échappement E et un conduit de transfert RP au réservoir principal pneumatique. [0027] Le fonctionnement classique d'un moteur thermique prévoit une phase d'admission d'air, avantageusement provenant d'un turbocompresseur, une phase de compression de l'air dans la chambre de combustion mélangé à un carburant, une phase d'explosion du mélange d'air et de carburant et une phase d'échappement des gaz hors de la chambre de combustion. [0028] Pour un moteur thermique hybride pneumatique, dans des conditions spécifiques de fonctionnement du moteur, par exemple mais non uniquement lors d'un ralentissement du moteur, il est prévu après les phases d'admission et de compression de l'air dans la chambre de combustion une alimentation en air sous pression du réservoir principal pneumatique. Ceci représente la phase de remplissage du réservoir, le réservoir principal restituant au moteur l'air qu'il contient lors d'une phase d'admission future d'un cycle du moteur. [0029] Comme précédemment mentionné en fin de phase de compression au point mort haut, de l'air contenu dans la chambre de la combustion ne peut pas être conduit au réservoir principal et reste dans la chambre, ce qui présente les inconvénients précédemment mentionnés. Pour remédier à cela, le procédé selon la présente invention prévoit, à la fin la fin de la phase de compression, au point mort haut, de procéder à une phase de remplissage d'une réserve auxiliaire par de l'air restant dans la chambre de combustion et n'ayant pas pu être envoyé dans le réservoir principal. [0030] L'air contenu dans la réserve auxiliaire peut être ensuite utilisé pour suralimenter le moteur lors d'un cycle suivant durant la phase de compression en transférant ainsi une masse d'air supplémentaire dans la chambre de combustion après la fermeture du conduit d'admission par sa soupape respective. [0031] Quand elle est remplie, la réserve auxiliaire est à une pression moins élevée que le réservoir principal, sa pression pouvant être par exemple de 5 bars quand la pression du réservoir peut être de 15 à 20 bars. Le volume de la réserve auxiliaire peut atteindre environ de 2 à 5 fois le volume mort de la chambre de combustion. Pour ordre d'idée non limitatif, la cylindrée unitaire peut être de 0,4 dm3 (80 x 80), le rapport volumétrique de compression de 11, le volume mort de 0,04 dm3, la pression cylindre de fin d'admission de 1 bar et le coefficient polytropique de compression de 1,3. [0032] A la figure 1, le moteur thermique hybride pneumatique présente deux conduits d'admission, ce qui n'est pas limitatif. Dans un premier mode de réalisation montré à la figure 2, un conduit d'admission est supprimé en étant utilisé comme conduit RA reliant la réserve auxiliaire au cylindre 1 et à la chambre de combustion. Le passage de l'air dans le conduit RA s'effectue dans les deux sens correspondant respectivement au remplissage et à la restitution séquentiels de l'air à la chambre de combustion, de même que pour le conduit RP reliant le réservoir principal à la chambre de combustion, comme indiqué par la flèche à deux têtes respective pour les deux conduits RP et RA. Dans ce premier mode de réalisation, le moyen sélectif de fermeture et d'ouverture du réservoir auxiliaire, sous la forme d'une soupape, présente sa propre commande pour son ouverture et sa fermeture. [0033] De manière générale, en se référant aux figures 2 à 9, la réserve auxiliaire est avantageusement reliée à la chambre de combustion par un conduit RA présentant un moyen sélectif de fermeture et d'ouverture, avantageusement une soupape. Ce moyen sélectif de fermeture et d'ouverture permet l'accès de l'air comprimé de la chambre de combustion à la réserve en fin de phase de compression dans la chambre. Ce moyen permet aussi la restitution de l'air à la chambre de combustion, avantageusement en fin de phase d'admission ou en tout début de phase de compression. [0034] Le moyen sélectif de fermeture et d'ouverture de la réserve fonctionne avantageusement au moins partiellement en alternance avec un moyen sélectif de fermeture et d'ouverture prévu dans le conduit RP du réservoir principal, avantageusement sous la forme d'une soupape de charge. La fermeture du conduit RP du réservoir est, par exemple, souhaitée lors du remplissage de la réserve auxiliaire. Plusieurs modes de réalisation du moyen sélectif de fermeture et d'ouverture combiné ou non avec le moyen sélectif de fermeture du réservoir principal sont possibles. [0035] Avantageusement, en se référant aux figures 3 à 9, le conduit de la réserve auxiliaire RA et le conduit du réservoir principal RP débouchent ensemble dans un conduit intermédiaire 10 débouchant lui-même dans le cylindre 1 et sa chambre de combustion. [0036] Les figures 3 et 4 illustrent un second mode de réalisation de l'invention, pour lequel les moyens sélectifs de fermeture et d'ouverture respectifs du conduit RP du réservoir principal et du conduit RA de la réserve auxiliaire présentent un actionneur linéaire 4 commun dont l'axe d'actionnement 2 porte une soupape d'inversion 3 pouvant être déplacée entre deux positions. L'axe d'actionnement 2 peut se déplacer en translation dans deux sens opposés selon les flèches Ft en effectuant un mouvement sélectif d'ouverture et de fermeture du conduit du réservoir principal RP et du conduit de la réserve auxiliaire RA. [0037] Dans la première position, montrée à la figure 4, la soupape d'inversion 3 fait office de moyen de fermeture pour le conduit RP du réservoir principal et de moyen d'ouverture pour le conduit RA de la réserve auxiliaire pour sa communication avec le conduit intermédiaire 10 et le cylindre 1. Dans la seconde position, la soupape d'inversion 3 fait office de moyen de fermeture pour le conduit RA de la réserve auxiliaire et de moyen d'ouverture pour le conduit RP du réservoir principal. [0038] La figure 5 montre un troisième mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode, les moyens sélectifs de fermeture et d'ouverture respectifs du réservoir principal et de la réserve auxiliaire présentent chacun un actionneur linéaire 4a, 4b. Chaque actionneur 4a, 4b linéaire présente un axe d'actionnement 2a, 2b portant une soupape 3b associée au conduit du réservoir principal RP ou respectivement une soupape 3a associée au conduit de la réserve auxiliaire RA. Les axes d'actionnement 2a, 2b des actionneurs linéaires 4a, 4b sont avantageusement coaxiaux et peuvent se déplacer en translation selon les flèches Ft de même que leur soupape associée 3a, 3b. Dans ce cas, les soupapes 3a, 3b sont avantageusement concentriques, la soupape 3b du conduit du réservoir principal RP pouvant être fermée quand la soupape 3a du conduit de la réserve auxiliaire RA est ouverte et inversement. [0039] Ce mode de réalisation permet cependant une ouverture et fermeture des soupapes autres qu'en opposition simple, une soupape 3a ou 3b pouvant ne pas être fermée quand l'autre 3b ou 3a est ouverte. A la figure 4, les actionneurs 4a, 4b comprennent une unité de motorisation commune pour la translation des axes d'actionnement 2a, 2b, ce qui n'est pas forcément toujours le cas mais présente l'avantage d'un gain de place et d'une simplification du mécanisme. [0040] II est à noter aussi que les axes d'actionnement 2a, 2b peuvent ne pas être coaxiaux en étant par exemple parallèles, bien que des axes 2a, 2b coaxiaux avec des soupapes 3a, 3b concentriques ceci soient préférés. [0041] Les figures 6, 7 et 8, 9 montrent respectivement des quatrième et cinquième modes de réalisation de l'invention. Pour ces modes, il est utilisé un actionneur rotatif 5 tournant dans le sens de la flèche Fr commun aux moyens sélectifs de fermeture et d'ouverture respectifs du conduit du réservoir principal RP et du conduit de la réserve auxiliaire RA. [0042] Les moyens sélectifs de fermeture et d'ouverture sont regroupés dans un corps 6, 9 dans lequel il existe alors un canal de liaison 7, 8 respectif pour chaque moyen sélectif de fermeture et d'ouverture, le canal 7 du conduit du réservoir principal RP étant fermé quand le canal 8 du conduit de la réserve auxiliaire RA est ouvert et inversement.

L'ouverture ou la fermeture d'un canal 7, 8 est réalisée par pivotement du canal 7, 8, le canal 7, 8 pouvant être mis ou déplacé dans ou d'une position d'ouverture dans lequel il se trouve dans une position faisant communiquer le conduit du réservoir RP ou de la réserve RA avec le conduit intermédiaire 10. [0043] Les figures 6 et 8 montrent la communication du conduit du réservoir RP avec le conduit intermédiaire 10 et donc avec le cylindre 1 par le canal 7 du corps 6, 9 tandis que les figures 7 et 9 montrent la communication du conduit de la réserve RA avec le conduit intermédiaire 10 et donc avec le cylindre 1 par le canal 8 du corps 6, 9. Aux figures 6 et 7, le corps 6 forme une vanne trois voies à boisseau cylindrique tandis qu'aux figures 8 et 9, le corps 9 forme une vanne trois voies à boisseau sphérique. [0044] D'autres modes de réalisation des moyens sélectifs de fermeture et d'ouverture des conduits du réservoir principal RP et de la réserve sont aussi possibles, l'invention n'étant nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'a titre d'exemples.

Claims

REVENDICATIONS: 1. Moteur thermique hybride pneumatique comprenant au moins une chambre de combustion délimitée par un cylindre (1) et un piston en mouvement de va et vient dans le cylindre (1) entre un point mort bas ou PMB et un point mort haut ou PMH, le cylindre (1) présentant au moins une soupape d'admission le reliant à un conduit d'admission (A) d'air, au moins une soupape d'échappement le reliant à un conduit d'échappement (E) et un conduit (RP) muni d'un moyen sélectif de fermeture et d'ouverture le reliant à un réservoir pneumatique sous pression dit réservoir principal, caractérisé en ce qu'il comprend une réserve auxiliaire destinée à recevoir l'air comprimé qui reste dans la chambre de combustion au point mort haut du piston en fin de compression.
2. Moteur thermique selon la revendication 1, dans lequel la réserve auxiliaire est reliée au cylindre (1) par un conduit (RA) présentant un moyen sélectif de fermeture et d'ouverture (2 à 6, 2a, 3a, 4a, 8, 9) fonctionnant au moins partiellement en alternance avec le moyen sélectif de fermeture et d'ouverture (2 à 6, 2b, 3b, 4b, 7, 9) du réservoir principal.
3. Moteur thermique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel, quand le cylindre (1) est du type présentant deux conduits d'admission (A), le conduit de la réserve auxiliaire (RA) est disposé à la place d'un des conduits d'admission (A).
4. Moteur thermique selon la revendication 2, pour lequel le conduit de la réserve auxiliaire (RA) et le conduit du réservoir principal (RP) débouchent dans un conduit intermédiaire (10) lui-même débouchant dans le cylindre (1).
5. Moteur thermique selon la revendication 4, pour lequel les moyens sélectifs de fermeture et d'ouverture (2 à 6, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b, 7 à 9) respectifs du conduit du réservoir principal (RP) et du conduit de la réserve auxiliaire (RA) présentent un actionneur linéaire commun (4) dont l'axe d'actionnement (2) porte une soupape d'inversion (3) pouvant être déplacée entre deux positions, dans la première position la soupape d'inversion (3) faisant office de moyen de fermeture pour le conduit du réservoir principal (RP) et de moyen d'ouverture pour le conduit de la réserve auxiliaire (RA) avec le cylindre (1) et, dans la seconde position, la soupape d'inversion (3) faisant office de moyen de fermeture pour le conduit de la réserve auxiliaire (RA) et de moyen d'ouverture pour le conduit du réservoir principal (RP).
6. Moteur thermique selon la revendication 4, pour lequel les moyens sélectifs de fermeture et d'ouverture (2 à 6, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b, 7 à 9) respectifs du conduit du réservoir principal (RP) et du conduit de la réserve auxiliaire (RA) présentent chacun un actionneur linéaire (4a, 4b) dont l'axe d'actionnement (2a, 2b) porte une soupape (3b) associée au conduit du réservoir principal (RP) ou respectivement une soupape (3a) associée au conduit de la réserve auxiliaire (RA), les axes d'actionnement (2a, 2b) des actionneurs linéaires (4a, 4b) étant coaxiaux ou parallèles, la soupape (3b) du conduit du réservoir principal (RP) étant fermée quand la soupape (3a) du conduit de la réserve auxiliaire (RA) est ouverte et inversement.
7. Moteur thermique selon la revendication 4, pour lequel les moyens sélectifs de fermeture et d'ouverture (2 à 6, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b, 7 à 9) respectifs du conduit du réservoir principal (RP) et du conduit de la réserve auxiliaire (RA) présentent un actionneur rotatif (5) commun avec un canal de liaison (7,
8) respectif pour chaque moyen sélectif de fermeture et d'ouverture, le canal (7) associé au conduit du réservoir principal (RP) étant fermé quand le canal (8) associé au conduit de la réserve auxiliaire (RA) est ouvert et inversement. 8. Moteur thermique selon la revendication 7, pour lequel les canaux (7, 8) associés respectivement aux conduits du réservoir principal (RP) et de la réserve auxiliaire (RP) forment une vanne trois voies à boisseau cylindrique (6) ou une vanne trois voies à boisseau sphérique (9).
9. Moteur thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lequel la pression de la réserve auxiliaire après admission de l'air comprimé venant de la chambre de combustion du cylindre (1) est moins élevée que la pression dans le réservoir principal, le volume de la réserve auxiliaire étant égal à environ 2 à 5 fois le volume mort du cylindre (1).
10. Procédé de fonctionnement d'un moteur thermique hybride pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant, d'une part, une chambre de combustion délimitée par un cylindre (1) et un piston en mouvement de va et vient dans le cylindre (1) entre un point mort bas ou PMB et un point mort haut ou PMH et, d'autre part, un réservoir pneumatique sous pression dit réservoir principal connecté à ladite chambre, le procédé comportant en plus des phases d'admission, de compression et de détente dans la chambre de combustion propres à un moteur thermique, une phase de remplissage du réservoir principal lors de la phase de compression du moteur, le réservoir principal restituant au moteur l'air qu'il contientlors d'une phase d'admission future, caractérisé en ce qu'a la fin de la phase de compression au point mort haut, il est procédé à une phase de remplissage d'une réserve auxiliaire par de l'air restant dans la chambre de combustion au point mort haut du piston.5