FR3132747A1 - Multi-temperature double-acting piston - Google Patents

Multi-temperature double-acting piston Download PDF

Info

Publication number
FR3132747A1
FR3132747A1 FR2201218A FR2201218A FR3132747A1 FR 3132747 A1 FR3132747 A1 FR 3132747A1 FR 2201218 A FR2201218 A FR 2201218A FR 2201218 A FR2201218 A FR 2201218A FR 3132747 A1 FR3132747 A1 FR 3132747A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
piston
cap
cooling
temperature double
radial connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR2201218A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3132747B1 (en
Inventor
Vianney Rabhi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to FR2201218A priority Critical patent/FR3132747B1/en
Priority to PCT/IB2023/051213 priority patent/WO2023152701A1/en
Publication of FR3132747A1 publication Critical patent/FR3132747A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3132747B1 publication Critical patent/FR3132747B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/02Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of multiple-expansion type
    • F01K7/025Consecutive expansion in a turbine or a positive displacement engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B11/00Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type
    • F01B11/001Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type in which the movement in the two directions is obtained by one double acting piston motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F02G1/053Component parts or details
    • F02G1/0535Seals or sealing arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PISTON A DOUBLE EFFET MULTITEMPERATURE Le piston à double effet multitempérature (201) comprend un anneau périphérique d’étanchéité (220), une calotte chaude inférieure (226) et/ou une calotte chaude supérieure (232), et translate dans un cylindre froid (204) d’un moteur thermique (202) qui comprend une culasse inférieure (213) et une culasse supérieure (214), ledit piston (201) comprenant une broche centrale de piston (210) dont la tige inférieure de piston (211) traverse la culasse inférieure (213) pour être reliée à des moyens de transmission de puissance (205) logés dans un carter de transmission (206), et dont la tige supérieure de piston (212) traverse la culasse supérieure (214) pour déboucher dans une chambre de refroidissement et de lubrification de piston (217), une galerie de lubrification-refroidissement (227) aménagée dans ladite broche (210) mettant en communication ladite chambre (217) avec ledit carter (206) via un volume interne de piston (228). Figure pour l’abrégé : Fig. 3MULTI-TEMPERATURE DOUBLE-ACTING PISTON The multi-temperature double-acting piston (201) comprises a peripheral sealing ring (220), a lower hot cap (226) and/or an upper hot cap (232), and translates into a cold cylinder ( 204) of a thermal engine (202) which comprises a lower cylinder head (213) and an upper cylinder head (214), said piston (201) comprising a central piston pin (210) whose lower piston rod (211) passes through the lower cylinder head (213) to be connected to power transmission means (205) housed in a transmission casing (206), and the upper piston rod (212) of which passes through the upper cylinder head (214) to open into a piston cooling and lubrication chamber (217), a lubrication-cooling gallery (227) arranged in said spindle (210) communicating said chamber (217) with said housing (206) via an internal piston volume (228 ). Figure for abstract: Fig. 3

Description

Piston à double effet multitemperatureDouble-acting multi-temperature piston

La présente invention est relative à un piston à double effet multitempérature, ledit piston étant particulièrement adapté aux moteurs alternatifs mettant en œuvre le cycle thermodynamique de Brayton à régénération avec des pistons plutôt qu’avec des compresseurs centrifuges et des turbines.The present invention relates to a multi-temperature double-acting piston, said piston being particularly suitable for reciprocating engines implementing the Brayton thermodynamic cycle with regeneration with pistons rather than with centrifugal compressors and turbines.

Les moteurs à cycle de Brayton à régénération comprennent en général des organes séparés dédiés à chacune des phases dudit cycle, lesdites phases ayant lieu continûment et simultanément dans lesdits organes contrairement aux moteurs à combustion interne alternatifs à cycle de Beau de Rochas, de Miller, d’Atkinson ou de Diesel dont les phases sont exécutées successivement dans un seul et même cylindre.Regenerative Brayton cycle engines generally comprise separate organs dedicated to each of the phases of said cycle, said phases taking place continuously and simultaneously in said organs unlike reciprocating internal combustion engines with Beau de Rochas cycle, Miller cycle, etc. 'Atkinson or Diesel whose phases are executed successively in a single cylinder.

En conséquence, les moteurs à cycle de Brayton à régénération comportent au moins un compresseur, au moins un échangeur de régénération, au moins un brûleur opérant en continu ou une source chaude interne ou externe, et au moins un détendeur,Consequently, regenerative Brayton cycle engines comprise at least one compressor, at least one regeneration exchanger, at least one burner operating continuously or an internal or external hot source, and at least one expander,

Confier chaque phase d’un cycle thermodynamique à un organe dédié présente divers avantages. Notamment, la température des parois internes de chaque dit organe peut rester très proche de celle des gaz durant ladite phase.Entrusting each phase of a thermodynamic cycle to a dedicated body has various advantages. In particular, the temperature of the internal walls of each said organ can remain very close to that of the gases during said phase.

Par exemple, la température des parois internes du compresseur d’un moteur à cycle de Brayton à régénération peut être maintenue la plus basse possible, ce qui contribue à minimiser le travail de compression et à maximiser le rendement thermodynamique total dudit moteur.For example, the temperature of the internal walls of the compressor of a regenerative Brayton cycle engine can be kept as low as possible, which helps to minimize the compression work and maximize the total thermodynamic efficiency of said engine.

A l’inverse, les parois internes du détendeur dudit moteur étant au contact des gaz chauds en provenance du brûleur, leur température doit être élevée et dans tous les cas, maintenue au plus proche possible de la température moyenne desdits gaz entre le début et la fin de leur détente.Conversely, the internal walls of the regulator of said engine being in contact with the hot gases coming from the burner, their temperature must be high and in all cases, maintained as close as possible to the average temperature of said gases between the start and the end. end of their relaxation.

Malgré ces avantages, le rendement thermodynamique maximal des moteurs à compresseurs centrifuges et turbines à cycle de Brayton à régénération n’est en pratique guère plus élevé que celui des moteurs à allumage commandé conventionnels, et au mieux, comparable à celui des moteurs Diesel rapides.Despite these advantages, the maximum thermodynamic efficiency of engines with centrifugal compressors and regenerative Brayton cycle turbines is in practice hardly higher than that of conventional spark ignition engines, and at best, comparable to that of fast diesel engines.

Dans tous les cas, ledit rendement reste inférieur à celui des moteurs Diesel à deux-temps lents de plusieurs dizaines de mégawatts utilisés par exemple pour la propulsion navale ou la production stationnaire d’électricité.In all cases, said efficiency remains lower than that of slow two-stroke diesel engines of several tens of megawatts used for example for naval propulsion or stationary electricity production.

En outre, les moteurs à compresseurs centrifuges et turbines à cycle de Brayton à régénération sont peu adaptés aux faibles puissances, et ne peuvent opérer que sur une plage de puissance restreinte en dehors de laquelle leur rendement baisse drastiquement.In addition, engines with centrifugal compressors and regenerative Brayton cycle turbines are poorly suited to low powers, and can only operate over a restricted power range outside of which their efficiency drops drastically.

C’est pourquoi les moteurs à compresseurs centrifuges et turbines à cycle de Brayton à régénération sont principalement mis au service d’applications dont le rendement n’est pas l’unique objectif, et qui requièrent par exemple une puissance massique et volumique élevée, de faibles émissions acoustiques et vibratoires, une longue durée de vie, ou une maintenance réduite.This is why engines with centrifugal compressors and regenerative Brayton cycle turbines are mainly used for applications where efficiency is not the sole objective, and which require, for example, high specific and volume power, of low acoustic and vibration emissions, long life, or reduced maintenance.

C’est le cas par exemple de certains navires militaires qu’équipe par exemple le moteur à compresseurs centrifuges et turbines à cycle de Brayton à régénération « Rolls-Royce WR-21 », dont le rendement ne dépasse guère quarante pourcent cependant que celui des moteurs Diesel deux-temps lents qui équipent certains navires dépasse cinquante pourcent.This is the case, for example, of certain military ships equipped, for example, with the “Rolls-Royce WR-21” centrifugal compressor and regenerative Brayton cycle turbine engine, whose efficiency hardly exceeds forty percent, however that of the slow two-stroke diesel engines that equip some ships exceed fifty percent.

C’est le cas aussi de certains groupes électrogènes opérant le plus souvent en cogénération d’électricité et de chaleur comme la micro turbine « T100 » de la société « Turbec », ou la micro turbine « C65 » de la société « Capstone », dont les rendements électriques sont de l’ordre de vingt-huit à trente pourcent seulement, mais qui ne demandent que peu de maintenance tout en offrant de très longues durées de vie.This is also the case for certain generators most often operating in cogeneration of electricity and heat such as the “T100” micro turbine from the “Turbec” company, or the “C65” micro turbine from the “Capstone” company. whose electrical efficiencies are of the order of only twenty-eight to thirty percent, but which require little maintenance while offering very long lifespans.

L’avantage de ces turbomoteurs est que leur turbine peut supporter des températures de l’ordre de mille trois-cent degrés Celsius. Toutefois, leur rendement thermodynamique total reste limité par celui des compresseurs centrifuges et des turbines qui les constituent, le rendement desdits compresseurs et desdites turbines n’excédant guère quatre-vingt pour cent sur une plage de fonctionnement relativement étroite.The advantage of these turboshaft engines is that their turbine can withstand temperatures of around one thousand three hundred degrees Celsius. However, their total thermodynamic efficiency remains limited by that of the centrifugal compressors and the turbines which constitute them, the efficiency of said compressors and said turbines hardly exceeding eighty percent over a relatively narrow operating range.

Tenant compte de ce qui précède, il serait particulièrement intéressant de pouvoir remplacer les compresseurs centrifuges et turbines des moteurs à cycle de Brayton à régénération par des machines volumétriques à piston dont le rendement est notoirement plus élevé.Taking into account the above, it would be particularly interesting to be able to replace the centrifugal compressors and turbines of regenerative Brayton cycle engines with positive displacement piston machines whose efficiency is significantly higher.

Ceci est par exemple l’objet du brevet N°US4653269 du 31 mars 1987, où la turbine de détente ordinairement trouvée sur les turbomoteurs à cycle de Brayton à régénération, est remplacée par un cylindre détendeur volumétrique à piston.This is for example the subject of patent No. US4653269 of March 31, 1987, where the expansion turbine usually found on regenerative Brayton cycle turboshaft engines is replaced by a volumetric piston expansion cylinder.

Toutefois, les calculs démontrent que si les parois internes dudit détendeur volumétrique sont refroidies et maintenues par exemple autour de cent degrés Celsius à l’instar des moteurs alternatifs produits et commercialisés à grande échelle, le rendement thermodynamique d’un moteur à cycle de Brayton à régénération ne peut pas dépasser celui d’un moteur Diesel automobile.However, the calculations demonstrate that if the internal walls of said volumetric expander are cooled and maintained for example around one hundred degrees Celsius like the reciprocating engines produced and marketed on a large scale, the thermodynamic efficiency of a Brayton cycle engine at regeneration cannot exceed that of an automobile Diesel engine.

Pour qu’un moteur à cycle de Brayton régénéré à détendeur volumétrique délivre des rendements thermodynamiques très élevés, il est indispensable que les parois internes de son détendeur soient maintenues à une température proche de la température moyenne des gaz détendus dans ledit détendeur.For a regenerated Brayton cycle engine with a volumetric expander to deliver very high thermodynamic efficiencies, it is essential that the internal walls of its expander are maintained at a temperature close to the average temperature of the gases expanded in said expander.

Par exemple, si les gaz chauds sont introduits dans le détendeur à une température de mille trois-cents degrés Celsius et sont expulsés dudit détendeur en fin de détente à une température de six-cents degrés Celsius, les parois internes dudit détendeur doivent être maintenues approximativement à une température de neuf cent cinquante degrés Celsius.For example, if the hot gases are introduced into the regulator at a temperature of one thousand three hundred degrees Celsius and are expelled from said regulator at the end of expansion at a temperature of six hundred degrees Celsius, the internal walls of said regulator must be maintained approximately at a temperature of nine hundred and fifty degrees Celsius.

Le problème, c’est qu’à une telle température, il est impossible de conserver un film d’huile sur les parois du cylindre du détendeur pour lubrifier quelque segment d’étanchéité que ce soit que comporterait un piston de détendeur se déplaçant dans ledit cylindre.The problem is that at such a temperature, it is impossible to keep a film of oil on the walls of the regulator cylinder to lubricate whatever sealing ring a regulator piston may have moving in said cylinder.

En effet, à partir d’environ cent soixante degrés Celsius, le film d’huile sur le cylindre commence à cokéfier, puis brûle au-delà de deux cent cinquante degrés Celsius.Indeed, from around one hundred and sixty degrees Celsius, the oil film on the cylinder begins to coking, then burns above two hundred and fifty degrees Celsius.

Produire un moteur à cycle de Brayton à régénération à haut rendement thermodynamique fait donc face à une double impasse.Producing a regenerative Brayton cycle engine with high thermodynamic efficiency therefore faces a double impasse.

En effet, soit ledit moteur est constitué de compresseurs centrifuges et de turbines résistantes à haute température, mais en ce cas, le rendement modeste de ces organes ne lui permet pas de dépasser un rendement total équivalent à celui d’un Diesel automobile, soit il est constitué d’un détendeur volumétrique à piston qui, pour être étanche, nécessite un piston muni d’une segmentation glissant sur un film d’huile formé en surface d’un cylindre, ce dernier devant pour cela rester à une température n’excédant pas environ cent-vingt degrés Celsius, ce qui ne permet pas non plus au rendement total dudit moteur d’être compétitif.Indeed, either said engine is made up of centrifugal compressors and turbines resistant to high temperatures, but in this case, the modest efficiency of these organs does not allow it to exceed a total efficiency equivalent to that of an automobile Diesel, or it consists of a volumetric piston expander which, to be watertight, requires a piston fitted with a segmentation sliding on an oil film formed on the surface of a cylinder, the latter having to remain at a temperature not exceeding not around one hundred and twenty degrees Celsius, which also does not allow the total efficiency of said engine to be competitive.

Dans ce contexte, il serait avantageux de pouvoir de combiner la faculté des turbines à opérer à haute température avec celle des machines volumétriques à piston à détendre des gaz sous un rendement élevé.In this context, it would be advantageous to be able to combine the ability of turbines to operate at high temperatures with that of volumetric piston machines to expand gases at high efficiency.

C’est dans cet objectif que le moteur thermique à transfert-détente et régénération selon le brevet WO2016120560 publié le 4 août 2016 et appartenant au demandeur comprend des moyens d’étanchéité de piston sans contact constitués d’un anneau continu perforé gonflable qui, lorsqu’il est soumis à une certaine pression interne, gonfle et s’approche à quelques micromètres du cylindre de détendeur avec lequel il coopère sans toucher ledit cylindre, ceci tout en laissant fuir de l’air comprimé via des orifices calibrés qui le traversent de part en part dans son épaisseur radiale.It is with this objective that the heat engine with transfer-expansion and regeneration according to patent WO2016120560 published on August 4, 2016 and belonging to the applicant comprises non-contact piston sealing means consisting of a continuous perforated inflatable ring which, when 'it is subjected to a certain internal pressure, inflates and approaches a few micrometers from the regulator cylinder with which it cooperates without touching said cylinder, this while letting compressed air leak via calibrated orifices which pass through it on both sides part in its radial thickness.

Le dispositif d’étanchéité à coussin de fluide qui vient d’être décrit a également fait l’objet du brevet N° FR 3032252 délivré le 25 mai 2018 et appartenant au demandeur. Ce dispositif permet bien de réaliser une étanchéité sans contact et donc, de ne plus recourir à de l’huile pour lubrifier un segment opérant par contact, et donc de coopérer avec un cylindre de détendeur chaud, maintenu à une température de plusieurs centaines de degrés Celsius.The fluid cushion sealing device which has just been described was also the subject of patent No. FR 3032252 issued on May 25, 2018 and belonging to the applicant. This device makes it possible to achieve contactless sealing and therefore to no longer use oil to lubricate a segment operating by contact, and therefore to cooperate with a hot regulator cylinder, maintained at a temperature of several hundred degrees. Celsius.

Dans ce contexte, il devient donc effectivement possible de recourir à un détendeur volumétrique à piston pour réaliser un moteur à cycle de Brayton à régénération, et de maximiser le rendement dudit moteur pour largement surpasser celui des moteurs à cycle de Diesel.In this context, it therefore effectively becomes possible to use a piston volumetric expander to produce a regenerative Brayton cycle engine, and to maximize the efficiency of said engine to largely surpass that of Diesel cycle engines.

En effet, les calculs et simulations démontrent que le rendement thermodynamique d’un moteur à cycle de Brayton à régénération volumétrique à pistons peut atteindre voire dépasser les soixante-dix pourcent, ce qui en pratique peut déboucher sur la production de moteurs dont le rendement énergétique au frein dépasse soixante pourcent une fois déduites les inévitables irréversibilités thermiques et mécaniques dues à la constitution même desdits moteurs.Indeed, calculations and simulations demonstrate that the thermodynamic efficiency of a Brayton cycle engine with piston volumetric regeneration can reach or even exceed seventy percent, which in practice can lead to the production of engines whose energy efficiency to the brake exceeds sixty percent once the inevitable thermal and mechanical irreversibilities due to the very constitution of said motors are deducted.

Le problème rencontré avec le dispositif d’étanchéité à coussin de fluide du brevet N° FR 3032252 est que la température du cylindre reste encore excessive pour les matériaux disponibles dont peut être constitué l’anneau continu perforé.The problem encountered with the fluid cushion sealing device of patent No. FR 3032252 is that the temperature of the cylinder still remains excessive for the available materials of which the continuous perforated ring can be made.

En effet, pour que le rendement d’un moteur à cycle de Brayton à régénération volumétrique à pistons soit significativement plus élevé que celui des moteurs Diesel existants, les gaz doivent être introduits dans son détendeur à une température de l’ordre de mille trois-cent degrés Celsius, sous une pression avoisinant les vingt bars.Indeed, for the efficiency of a Brayton cycle engine with volumetric regeneration with pistons to be significantly higher than that of existing Diesel engines, the gases must be introduced into its expander at a temperature of the order of one thousand three hundred degrees Celsius, under a pressure of around twenty bars.

Il résulte de ces conditions opérationnelles que la température des parois internes du détendeur se stabilise autour de neuf cent cinquante degrés Celsius.As a result of these operational conditions, the temperature of the internal walls of the regulator stabilizes around nine hundred and fifty degrees Celsius.

Etant donné que l’anneau continu perforé selon le brevet N° FR 3032252 est proche du cylindre avec lequel il coopère de seulement quelques microns, en pratique, ledit anneau adopte la température d’environ neuf cent cinquante degrés Celsius dudit cylindre.Given that the continuous perforated ring according to patent No. FR 3032252 is close to the cylinder with which it cooperates by only a few microns, in practice, said ring adopts the temperature of approximately nine hundred and fifty degrees Celsius of said cylinder.

Or, aucun matériau ne peut à la fois permettre de fabriquer ledit anneau et de supporter une telle température.However, no material can both make it possible to manufacture said ring and withstand such a temperature.

Même un superalliage tel que le « Udimet 720 » notamment utilisé en aéronautique et dans l’industrie spatiale et connu pour sa résistance aux températures extrêmes ne peut supporter une telle température sans être sujet au fluage et tout en étant soumis à la contrainte de gonflement qu’impose l’anneau continu perforé du dispositif d’étanchéité à coussin de fluide selon le brevet N° FR 3032252.Even a superalloy such as "Udimet 720", particularly used in aeronautics and the space industry and known for its resistance to extreme temperatures, cannot withstand such a temperature without being subject to creep and while being subject to the swelling stress that requires the continuous perforated ring of the fluid cushion sealing device according to patent No. FR 3032252.

C’est notamment pour cette raison et pour recourir à des matériaux plus usuels que les céramiques résistantes à haute température, que le système de refroidissement régénératif selon le brevet N° EP 3585993 publié le 7 avril 2021 et appartenant au demandeur prévoit d’abaisser la température des parois internes du détendeur et notamment du cylindre à des valeurs pratiques de l’ordre de sept-cents degrés Celsius.It is in particular for this reason and to use more common materials than ceramics resistant to high temperatures, that the regenerative cooling system according to patent No. EP 3585993 published on April 7, 2021 and belonging to the applicant plans to lower the temperature of the internal walls of the regulator and in particular of the cylinder to practical values of the order of seven hundred degrees Celsius.

Par exemple, le superalliage « Udimet 720 » résiste au fluage à une température de sept-cents degrés Celsius s’il est soumis à une contrainte n’excédant pas deux cent trente méga Pascals.For example, the “Udimet 720” superalloy resists creep at a temperature of seven hundred degrees Celsius if it is subjected to a stress not exceeding two hundred and thirty mega Pascals.

Le système de refroidissement régénératif selon le brevet N° EP 3585993 prévoit une enceinte de refroidissement qui enveloppe le détendeur tandis qu’est laissé un espace de circulation des gaz entre ladite enceinte et ledit détendeur dans lequel circulent les gaz sortant du détendeur lui-même à une température comprise entre cinq-cents et six-cents degrés Celsius.The regenerative cooling system according to patent No. EP 3585993 provides a cooling enclosure which envelops the expander while a gas circulation space is left between said enclosure and said expander in which the gases leaving the expander itself circulate at a temperature between five hundred and six hundred degrees Celsius.

Ainsi, selon le système de refroidissement régénératif suivant le brevet N° EP 3585993, les gaz d’échappement du détendeur maintiennent la température des parois internes du détendeur à une température de l’ordre de sept-cents degrés Celsius cependant que la chaleur exportée par lesdits gaz est pour l’essentiel récupérée pour être réintroduite dans le cycle par l’échangeur thermique de régénération que comprend le moteur alternatif à piston à cycle de Brayton à régénération.Thus, according to the regenerative cooling system according to patent No. EP 3585993, the exhaust gases from the regulator maintain the temperature of the internal walls of the regulator at a temperature of the order of seven hundred degrees Celsius while the heat exported by said gas is essentially recovered to be reintroduced into the cycle by the regeneration heat exchanger which comprises the reciprocating regenerative Brayton cycle piston engine.

Dans ce contexte, le dispositif d’étanchéité à coussin de fluide du brevet N° FR 3032252 est utilisable avec un anneau continu perforé par exemple réalisé en superalliage « Udimet 720 ».In this context, the fluid cushion sealing device of patent No. FR 3032252 can be used with a continuous perforated ring, for example made of “Udimet 720” superalloy.

Toutefois, en contrepartie de cette possibilité, le cylindre et les culasses du moteur alternatif à piston à cycle de Brayton à régénération doivent être faits de matériaux à forte teneur en nickel comme la fonte « Niresist » ce qui, du fait de la forte volatilité et du prix élevé du nickel, représente un inconvénient économique.However, in return for this possibility, the cylinder and heads of the regenerative Brayton cycle piston reciprocating engine must be made of materials with a high nickel content such as "Niresist" cast iron which, due to the high volatility and of the high price of nickel, represents an economic disadvantage.

Dans tous les cas, on remarque que la température du détendeur reste au moins de six-cents degrés Celsius plus élevée que celle du reste du moteur et notamment, de l’attelage mobile et du carter de transmission dans lequel est logé ledit attelage.In all cases, we note that the temperature of the regulator remains at least six hundred degrees Celsius higher than that of the rest of the engine and in particular, of the mobile coupling and the transmission casing in which said coupling is housed.

Avantageusement, les dilatations différentielles qui résultent de cet écart de température peuvent notamment être gérées par le cylindre détendeur à double effet à support adaptatif objet du brevet N° EP3350433 délivré le 7 août 2019 et appartenant au demandeur.Advantageously, the differential expansions which result from this temperature difference can in particular be managed by the double-acting expansion cylinder with adaptive support which is the subject of patent No. EP3350433 issued on August 7, 2019 and belonging to the applicant.

Ledit support autorise une dilatation isotrope ou anisotrope du cylindre détendeur qui soit très différente de celle du carter de transmission sur lequel il est fixé, ceci sans compromettre ni le fonctionnement dudit cylindre, ni celui du piston qui évolue dans ledit cylindre.Said support allows an isotropic or anisotropic expansion of the expansion cylinder which is very different from that of the transmission casing on which it is fixed, this without compromising either the operation of said cylinder, nor that of the piston which evolves in said cylinder.

Ledit support conserve en outre le piston centré dans le cylindre, transmet les efforts axiaux résultant de la détente des gaz au carter de transmission, et limite les transferts de chaleur depuis le cylindre de détendeur vers ledit carter.Said support further keeps the piston centered in the cylinder, transmits the axial forces resulting from the expansion of the gases to the transmission casing, and limits heat transfer from the expander cylinder to said casing.

A la lecture de ce qui précède, on comprend qu’aucune configuration n’est à ce stade pleinement satisfaisante qui permette de réaliser dans les meilleures conditions possibles un moteur alternatif à piston à cycle de Brayton à régénération.On reading the above, we understand that no configuration is at this stage fully satisfactory which makes it possible to produce in the best possible conditions a reciprocating piston engine with a regenerative Brayton cycle.

En effet, le dispositif d’étanchéité à coussin de fluide doit être alimenté en air comprimé par un compresseur qui consomme une partie du travail disponible sur l’arbre du moteur alternatif à piston à cycle de Brayton à régénération, au détriment du rendement total de ce dernier.Indeed, the fluid cushion sealing device must be supplied with compressed air by a compressor which consumes part of the work available on the shaft of the regenerative Brayton cycle piston engine, to the detriment of the total efficiency of this last.

Ceci réduit en effet le rendement énergétique final dudit moteur, et ce d’autant plus si ce dernier opère à faible puissance car la quantité d’air comprimé à fournir au dispositif d’étanchéité à coussin de fluide est quasi constante, quels que soient le régime et la charge dudit moteur.This in fact reduces the final energy efficiency of said motor, and all the more so if the latter operates at low power because the quantity of compressed air to be supplied to the fluid cushion sealing device is almost constant, whatever the speed and load of said engine.

Par ailleurs, pour garantir un fonctionnement pérenne au dispositif d’étanchéité à coussin de fluide, il faut recourir au système de refroidissement régénératif selon le brevet N° EP 3585993, or, ledit système n’est pas neutre au plan énergétique.Furthermore, to guarantee long-term operation of the fluid cushion sealing device, it is necessary to use the regenerative cooling system according to patent No. EP 3585993, however, said system is not energy neutral.

En effet, ledit système de refroidissement rend tortueux le cheminement des gaz expulsés du détendeur et induit des pertes de charges qui diminuent le rendement total du moteur alternatif à piston à cycle de Brayton à régénération.In fact, said cooling system makes the path of the gases expelled from the expander tortuous and induces pressure losses which reduce the total efficiency of the regenerative Brayton cycle piston engine.

En outre, la chaleur extraite des parois internes du détendeur par le système de refroidissement régénératif est réintroduite dans le cycle de Brayton en amont d’un brûleur ou d’une source chaude par un échangeur thermique de régénération dont le rendement n’est pas de cent pour cent.In addition, the heat extracted from the internal walls of the expander by the regenerative cooling system is reintroduced into the Brayton cycle upstream of a burner or a hot source by a regeneration heat exchanger whose efficiency is not one hundred percent.

Une part de la chaleur extraite des parois internes du détendeur se retrouve donc perdue, et la puissance passant par l’échangeur augmente du fait de la présence dudit système de refroidissement.Part of the heat extracted from the internal walls of the expander is therefore lost, and the power passing through the exchanger increases due to the presence of said cooling system.

De plus, la puissance massique du moteur alternatif à piston à cycle de Brayton à régénération est sensiblement réduite par le système de refroidissement régénératif selon le brevet N° EP 3585993, ce qui implique de réviser à la hausse le dimensionnement dudit moteur pour tenir les objectifs de puissance de l’application à laquelle il se destine.In addition, the specific power of the regenerative Brayton cycle piston engine is significantly reduced by the regenerative cooling system according to patent No. EP 3585993, which involves revising upwards the dimensioning of said engine to meet the objectives. power of the application for which it is intended.

On note également que la mise au point du dispositif d’étanchéité à coussin de fluide du brevet N° FR 3032252 reste complexe, particulièrement pour en assurer le bon fonctionnement dans le cadre d’applications non-stationnaires soumises à des chocs et vibrations.We also note that the development of the fluid cushion sealing device of patent No. FR 3032252 remains complex, particularly to ensure its proper functioning in the context of non-stationary applications subject to shock and vibration.

C’est pourquoi, sans exclure toute autre application dans quelque domaine que ce soit, le moteur thermique alternatif à culasse chaude et cylindre froid suivant l’invention est entre autres prévu pour réaliser des moteurs alternatifs à piston à cycle de Brayton à régénération dont le détendeur principalement chaud limite les pertes thermiques, et ceci, tout en assurant une étanchéité robuste et durable entre le piston et le cylindre dudit détendeur.This is why, without excluding any other application in any field whatsoever, the reciprocating thermal engine with hot cylinder head and cold cylinder according to the invention is, among other things, intended to produce reciprocating Brayton cycle piston engines with regeneration whose mainly hot regulator limits thermal losses, while ensuring a robust and durable seal between the piston and the cylinder of said regulator.

Dans le domaine d’application des machines thermiques alternative à pistons en général et des moteurs thermiques en particulier, il résulte de l’invention un piston à double effet multitempérature :

  • Dont les calottes de piston sont maintenues à haute température de sorte à limiter le refroidissement des gaz chauds à leur contact ;
  • Dont l’étanchéité avec le cylindre avec lequel il coopère peut être réalisée au moyen de segments en fonte ou en acier tels que ceux que comprennent les moteurs à combustion interne conventionnels à allumage commandé ou à cycle de Diesel ;
  • Qui ne recourt plus au dispositif d’étanchéité à coussin de fluide objet du brevet N° FR 3032252 et donc, qui ne requiert plus que le moteur qui le reçoit soit doté du système de refroidissement régénératif tel que celui que décrit le brevet N° EP 3585993, ledit moteur ne subissant donc plus ni les pertes de puissance et de rendement liées à l’emploi d’un compresseur d’alimentation dudit dispositif d’étanchéité, ni les pertes de charges additionnelles à l’échappement du détendeur liées à un parcours des gaz plus tortueux, ni les pertes de chaleur dues au rendement inférieur à « un » de l’échangeur thermique de régénération, ni les pertes en puissance spécifique du moteur associées à cette configuration.
In the field of application of reciprocating piston thermal machines in general and thermal engines in particular, the invention results in a multi-temperature double-acting piston:
  • Whose piston caps are maintained at a high temperature so as to limit the cooling of the hot gases in contact with them;
  • Whose seal with the cylinder with which it cooperates can be achieved by means of cast iron or steel segments such as those included in conventional internal combustion engines with spark ignition or Diesel cycle;
  • Which no longer uses the fluid cushion sealing device covered by patent No. FR 3032252 and therefore, which no longer requires the engine which receives it to be equipped with a regenerative cooling system such as that described in patent No. EP 3585993, said engine therefore no longer suffering either the power and efficiency losses linked to the use of a supply compressor of said sealing device, nor the additional pressure losses at the exhaust of the regulator linked to a path more tortuous gases, nor the heat losses due to the efficiency less than “one” of the regeneration heat exchanger, nor the specific power losses of the engine associated with this configuration.

Par voie de conséquence, le piston à double effet multitempérature suivant l’invention permet d’éviter que le moteur qui l’héberge ne soit fabriqué avec des matériaux à forte teneur en nickel comme la fonte « Niresist », le cylindre dudit moteur pouvant être réalisé en fonte à faible prix de revient telle que celle ordinairement utilisée pour réaliser les carters-cylindres des moteurs Diesel automobiles, et ledit moteur pouvant comporter des culasses chaudes fonctionnant à haute température réalisées en carbure de silicium, un matériau à haute résistance mécanique à hautes températures, abondant et bon marché.Consequently, the multi-temperature double-acting piston according to the invention makes it possible to prevent the engine which houses it from being manufactured with materials with a high nickel content such as “Niresist” cast iron, the cylinder of said engine being able to be made of low-cost cast iron such as that ordinarily used to make the cylinder casings of automobile Diesel engines, and said engine may include hot cylinder heads operating at high temperatures made of silicon carbide, a material with high mechanical resistance at high temperatures, abundant and cheap.

A titre d’avantage induit par le piston à double effet multitempérature suivant l’invention, la moindre densité du carbure de silicium dont il permet l’emploi pour réaliser les culasses chaudes du moteur qui l’héberge d’une part, et l’absence de système de refroidissement régénératif d’autre part, conduisent à un moindre poids et à une moindre capacité calorifique totale dudit moteur.As an advantage induced by the multi-temperature double-acting piston according to the invention, the lower density of the silicon carbide which it allows the use to produce the hot cylinder heads of the engine which houses it on the one hand, and the absence of a regenerative cooling system on the other hand, lead to a lower weight and a lower total heat capacity of said engine.

Ceci favorise une montée rapide en température dudit moteur par la réduction de l’énergie nécessaire pour atteindre sa température de fonctionnement, et conduit à une consommation d’énergie plus faible dudit moteur particulièrement lorsque ce dernier s’applique au transport routier, ferroviaire, ou maritime.This promotes a rapid rise in temperature of said engine by reducing the energy necessary to reach its operating temperature, and leads to lower energy consumption of said engine particularly when the latter applies to road, rail, or maritime.

Il est entendu que le piston à double effet multitempérature suivant l’invention peut s’appliquer, outre aux moteurs thermiques en général stationnaires ou mobiles et à combustion interne ou externe, à toute autre application voisine dans son concept et dans son principe qui pourrait avantageusement tirer parti des caractéristiques et fonctionnalités particulières dudit piston selon l’invention.It is understood that the multi-temperature double-acting piston according to the invention can be applied, in addition to generally stationary or mobile heat engines and internal or external combustion, to any other application similar in its concept and in its principle which could advantageously take advantage of the particular characteristics and functionalities of said piston according to the invention.

Les autres caractéristiques de la présente invention ont été décrites dans la description et dans les revendications secondaires dépendantes directement ou indirectement de la revendication principale.The other features of the present invention have been described in the description and in the secondary claims directly or indirectly dependent on the main claim.

Le piston à double effet multitempérature pouvant translater dans un cylindre froid aménagé dans un carter-cylindre refroidi que comprend un moteur thermique, ledit piston étant directement ou indirectement relié par des moyens de transmission de puissance logés dans un carter de transmission à au moins un arbre de sortie de puissance rotatif ou alternatif cependant que ledit piston forme une chambre de volume variable inférieure avec le cylindre froid et une culasse inférieure qui est positionnée entre ledit piston et le carter de transmission, ledit piston formant simultanément une chambre de volume variable supérieure avec ledit cylindre et une culasse supérieure, lesdites chambres, renfermant un gaz de travail, comprend

  • Une broche centrale de piston approximativement coaxiale au cylindre froid et dont une première extrémité forme une tige inférieure de piston qui traverse de part en part la culasse inférieure via un orifice de tige inférieure qui coopère avec des moyens d’étanchéité de tige inférieure pour déboucher dans le carter de transmission et pour être directement ou indirectement reliée aux moyens de transmission de puissance par des moyens de fixation de piston, tandis que la deuxième extrémité de ladite broche forme une tige supérieure de piston qui traverse de part en part la culasse supérieure via un orifice de tige supérieure qui coopère avec des moyens d’étanchéité de tige supérieure pour déboucher dans une chambre de refroidissement et de lubrification de piston reliée à une source de fluide lubrifiant-refroidissant, cette dernière introduisant un fluide lubrifiant-refroidissant dans ladite chambre ;
  • Un anneau périphérique d’étanchéité dont le diamètre extérieur est sensiblement inférieur au diamètre intérieur du cylindre froid, ledit anneau comportant des moyens d’étanchéité de piston qui sont en contact avec ledit cylindre pour réaliser avec ce dernier une étanchéité ;
  • Un disque de liaison radiale inférieure qui relie radialement la broche centrale de piston avec l’anneau périphérique d’étanchéité du côté de la chambre de volume variable inférieure, et un disque de liaison radiale supérieure qui relie radialement la broche centrale de piston avec l’anneau périphérique d’étanchéité du côté de la chambre de volume variable supérieure, l’espace laissé entre lesdits disques,, l’anneau périphérique d’étanchéité et la broche centrale de piston formant un volume interne de piston ;
  • Une galerie de lubrification-refroidissement aménagée principalement axialement dans la broche centrale de piston et en une ou plusieurs sections, ladite galerie mettant en communication d’une part, la chambre de refroidissement et de lubrification de piston avec le volume interne de piston, et d’autre part, ledit volume avec l’intérieur du carter de transmission ;
  • Au moins un orifice périphérique de lubrification d’anneau qui met en communication le volume interne de piston avec la face périphérique externe de l’anneau périphérique d’étanchéité, ledit orifice débouchant axialement de ladite face entre au moins deux moyens d’étanchéité de piston ;
  • Des moyens de guidage qui prennent directement ou indirectement appui sur ou à proximité des moyens de transmission de puissance et/ou du cylindre froid et/ou de la culasse inférieure et/ou de la culasse supérieure, lesdits moyens conservant directement ou indirectement l’anneau périphérique d’étanchéité centré dans le cylindre froid ;
  • Une calotte chaude inférieure interposée entre le disque de liaison radiale inférieure et la chambre de volume variable inférieure et/ou une calotte chaude supérieure interposée entre le disque de liaison radiale supérieure et la chambre de volume variable supérieure ;
  • Des moyens de plaquage de calotte qui maintiennent directement ou indirectement la calotte chaude inférieure plaquée sur l’anneau périphérique d’étanchéité et/ou sur le disque de liaison radiale inférieure, et/ou qui maintiennent directement ou indirectement la calotte chaude supérieure plaquée sur ledit anneau et/ou sur le disque de liaison radiale supérieure, lesdits moyens laissant lesdites calottes, libres de se dilater par rapport audit anneau et/ou auxdits disques ;
  • Des moyens de centrage de calotte qui localisent la calotte chaude inférieure et/ou la calotte chaude supérieure par rapport à l’anneau périphérique d’étanchéité.
The multi-temperature double-acting piston can translate in a cold cylinder arranged in a cooled cylinder block which comprises a heat engine, said piston being directly or indirectly connected by power transmission means housed in a transmission casing to at least one shaft rotary or reciprocating power output while said piston forms a lower variable volume chamber with the cold cylinder and a lower cylinder head which is positioned between said piston and the transmission housing, said piston simultaneously forming an upper variable volume chamber with said cylinder and an upper cylinder head, said chambers, containing a working gas, comprises
  • A central piston pin approximately coaxial with the cold cylinder and a first end of which forms a lower piston rod which passes right through the lower cylinder head via a lower rod orifice which cooperates with lower rod sealing means to open into the transmission casing and to be directly or indirectly connected to the power transmission means by piston fixing means, while the second end of said pin forms an upper piston rod which passes right through the upper cylinder head via a upper rod orifice which cooperates with upper rod sealing means to open into a piston cooling and lubrication chamber connected to a source of lubricating-cooling fluid, the latter introducing a lubricating-cooling fluid into said chamber;
  • A peripheral sealing ring whose external diameter is substantially less than the internal diameter of the cold cylinder, said ring comprising piston sealing means which are in contact with said cylinder to achieve sealing with the latter;
  • A lower radial connection disk which radially connects the central piston pin with the peripheral sealing ring on the lower variable volume chamber side, and an upper radial connection disk which radially connects the central piston pin with the peripheral sealing ring on the side of the upper variable volume chamber, the space left between said discs, the peripheral sealing ring and the central piston pin forming an internal piston volume;
  • A lubrication-cooling gallery arranged mainly axially in the central piston pin and in one or more sections, said gallery connecting on the one hand, the piston cooling and lubrication chamber with the internal volume of the piston, and on the other hand, said volume with the interior of the transmission casing;
  • At least one peripheral ring lubrication orifice which places the internal volume of the piston in communication with the external peripheral face of the peripheral sealing ring, said orifice opening axially from said face between at least two piston sealing means ;
  • Guiding means which directly or indirectly bear on or near the power transmission means and/or the cold cylinder and/or the lower cylinder head and/or the upper cylinder head, said means directly or indirectly retaining the ring sealing device centered in the cold cylinder;
  • A lower hot cap interposed between the lower radial connection disc and the lower variable volume chamber and/or an upper hot cap interposed between the upper radial connection disc and the upper variable volume chamber;
  • Cap plating means which directly or indirectly maintain the lower hot cap pressed on the peripheral sealing ring and/or on the lower radial connection disc, and/or which directly or indirectly maintain the upper hot cap pressed on said ring and/or on the upper radial connection disc, said means leaving said caps free to expand relative to said ring and/or said discs;
  • Cap centering means which locate the lower hot cap and/or the upper hot cap relative to the peripheral sealing ring.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend une calotte chaude inférieure et/ou une calotte chaude supérieure qui sont en tout ou partie constituées d’un matériau résistant à hautes températures.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises a lower hot cap and/or an upper hot cap which are entirely or partly made of a material resistant to high temperatures.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend un matériau résistant à hautes températures qui est principalement constitué de carbure de silicium.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises a material resistant to high temperatures which is mainly made of silicon carbide.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend des moyens d’isolation thermique et/ou des moyens d’étanchéité de calotte qui sont interposés soit, entre la calotte chaude inférieure et l’anneau périphérique d’étanchéité et/ou le disque de liaison radiale inférieure, soit, entre la calotte chaude supérieure et ledit anneau et/ou le disque de liaison radiale supérieure, soit les deux.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises thermal insulation means and/or cap sealing means which are interposed either between the lower hot cap and the peripheral sealing ring and/or the disc lower radial connection, either, between the upper hot cap and said ring and/or the upper radial connection disc, or both.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend des moyens d’isolation thermique et/ou des moyens d’étanchéité de calotte qui sont interposés soit, entre la calotte chaude inférieure et la broche centrale de piston, soit, entre la calotte chaude supérieure et ladite broche, soit les deux.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises thermal insulation means and/or cap sealing means which are interposed either between the lower hot cap and the central piston pin, or between the hot cap upper and said pin, or both.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend des moyens d’isolation thermique qui sont constitués d’au moins un anneau isolant fait d’un matériau à faible conductivité thermique.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises thermal insulation means which consist of at least one insulating ring made of a material with low thermal conductivity.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend un matériau à faible conductivité thermique qui est principalement constitué d’oxyde de zirconium.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises a material with low thermal conductivity which consists mainly of zirconium oxide.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend un anneau isolant qui est maintenu directement ou indirectement en contact avec la broche centrale de piston et/ou l’anneau périphérique d’étanchéité et/ou la calotte chaude inférieure et/ou le disque de liaison radiale inférieure et/ou la calotte chaude supérieure et/ou le disque de liaison radiale supérieure par l’intermédiaire d’au moins une arête de contact de faible surface.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises an insulating ring which is kept directly or indirectly in contact with the central piston pin and/or the peripheral sealing ring and/or the lower hot cap and/or the disc lower radial connection and/or the upper hot cap and/or the upper radial connection disk via at least one contact edge of small surface area.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend un anneau isolant qui est maintenu directement ou indirectement en contact avec la broche centrale de piston et/ou l’anneau périphérique d’étanchéité et/ou la calotte chaude inférieure et/ou le disque de liaison radiale inférieure et/ou la calotte chaude supérieure et/ou le disque de liaison radiale supérieure par l’intermédiaire d’au moins un joint d’étanchéité d’anneau isolant qui est étanche au gaz de travail.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises an insulating ring which is kept directly or indirectly in contact with the central piston pin and/or the peripheral sealing ring and/or the lower hot cap and/or the disc lower radial connection and/or the upper hot cap and/or the upper radial connection disc via at least one insulating ring seal which is tight to the working gas.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend des moyens de plaquage de calotte qui maintiennent directement ou indirectement la calotte chaude inférieure plaquée sur l’anneau périphérique d’étanchéité et/ou sur le disque de liaison radiale inférieure, qui sont formés d’un tube inférieur coaxial externe de broche qui enveloppe la broche centrale de piston, ledit tube prenant appui d’une part, sur la calotte chaude inférieure au voisinage de ladite broche, et d’autre part, sur les moyens de transmission de puissance.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises cap-plating means which directly or indirectly maintain the lower hot cap pressed on the peripheral sealing ring and/or on the lower radial connection disc, which are formed of an external coaxial lower spindle tube which envelops the central piston spindle, said tube bearing on the one hand, on the lower hot cap in the vicinity of said spindle, and on the other hand, on the power transmission means.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend des moyens de plaquage de calotte qui maintiennent directement ou indirectement la calotte chaude supérieure plaquée sur l’anneau périphérique d’étanchéité et/ou sur le disque de liaison radiale supérieure, qui sont formés d’un tube supérieur coaxial externe de broche qui enveloppe la broche centrale de piston, ledit tube prenant appui d’une part, sur la calotte chaude supérieure au voisinage de ladite broche, et d’autre part, sur une butée de tige supérieure aménagée directement ou indirectement sur la tige supérieure de piston au voisinage de son extrémité qui débouche dans la chambre de refroidissement et de lubrification de piston.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises cap-plating means which directly or indirectly maintain the upper hot cap pressed on the peripheral sealing ring and/or on the upper radial connection disc, which are formed of 'an upper external coaxial spindle tube which envelops the central piston spindle, said tube bearing on the one hand, on the upper hot cap in the vicinity of said spindle, and on the other hand, on an upper rod stop arranged directly or indirectly on the upper piston rod near its end which opens into the piston cooling and lubrication chamber.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend certaines ou toutes les extrémités d’un tube inférieur coaxial externe de broche et/ou d’un tube supérieur coaxial externe de broche qui reçoivent un ressort de tube par l’intermédiaire duquel lesdits tubes prennent respectivement appui sur la calotte chaude inférieure et sur les moyens de transmission de puissance et/ou sur la calotte chaude supérieure et sur la butée de tige supérieure.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises some or all of the ends of an external coaxial lower spindle tube and/or an external coaxial upper spindle tube which receive a tube spring via which said tubes respectively support on the lower hot cap and on the power transmission means and/or on the upper hot cap and on the upper rod stop.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend une calotte chaude inférieure et/ou une calotte chaude supérieure qui présente une surface conique concave de calotte par l’intermédiaire de laquelle ladite calotte est maintenue plaquée par les moyens de plaquage de calotte sur une arête circulaire de contact périphérique qui est directement ou indirectement solidaire de l’anneau périphérique d’étanchéité et/ou de la périphérie du disque de liaison radiale inférieure et/ou de la périphérie du disque de liaison radiale supérieure, l’angle du cône concave que forme ladite surface étant tel que lorsque ladite surface glisse sur ladite arête du fait de l’écart entre la dilatation thermique de ladite calotte et celle de l’ensemble que forme l’anneau périphérique d’étanchéité, le disque de liaison radiale inférieure, le disque de liaison radiale supérieure et la broche centrale de piston, la distance axiale qui sépare le point d’appui des moyens de plaquage de calotte sur ladite calotte de l’anneau périphérique d’étanchéité reste approximativement constante toute chose égale par ailleurs, cependant que la surface conique concave de calotte et l’arête circulaire de contact périphérique forment les moyens de centrage de calotte.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises a lower hot cap and/or an upper hot cap which has a concave conical cap surface via which said cap is kept pressed by the cap plating means on a circular edge of peripheral contact which is directly or indirectly secured to the peripheral sealing ring and/or to the periphery of the lower radial connection disc and/or to the periphery of the upper radial connection disc, the angle of the concave cone that said surface forms being such that when said surface slides on said edge due to the difference between the thermal expansion of said cap and that of the assembly formed by the peripheral sealing ring, the lower radial connection disc, the upper radial connection disc and the central piston pin, the axial distance which separates the point of support of the cap plating means on said cap from the peripheral sealing ring remains approximately constant all other things being equal, however that the concave conical surface of the cap and the circular peripheral contact edge form the cap centering means.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend des moyens de fixation de piston qui sont constitués d’une vis axiale de piston à double effet qui comprend de première part, un corps de vis de piston qui est logé dans un tunnel de vis de piston qui traverse de part en part la broche centrale de piston dans le sens de sa longueur, ladite vis comprenant d’une part, une tête de vis de piston qui prend appui à l’extrémité de la tige supérieure de piston qui débouche dans la chambre de refroidissement et de lubrification de piston, et d’autre part, un filetage de vis de piston qui est vissé dans les moyens de transmission de puissance.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises piston fixing means which consist of an axial double-acting piston screw which firstly comprises a piston screw body which is housed in a screw tunnel piston which passes right through the central piston pin in the direction of its length, said screw comprising on the one hand, a piston screw head which bears on the end of the upper piston rod which opens into the piston cooling and lubrication chamber, and on the other hand, a piston screw thread which is screwed into the power transmission means.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend un tunnel de vis de piston qui forme une part au moins de la galerie de lubrification-refroidissement, le fluide lubrifiant-refroidissant pouvant circuler entre le corps de vis de piston et la paroi interne dudit tunnel, ce dernier formant avec ledit corps une première section qui va de la chambre de refroidissement et de lubrification de piston au volume interne de piston, et une deuxième section qui va dudit volume à l’intérieur du carter de transmission.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises a piston screw tunnel which forms at least part of the lubrication-cooling gallery, the lubricating-cooling fluid being able to circulate between the piston screw body and the internal wall of said tunnel, the latter forming with said body a first section which goes from the piston cooling and lubrication chamber to the internal piston volume, and a second section which goes from said volume to the interior of the transmission casing.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend des moyens de guidage qui sont constitués d’une jupe en tonneau qui est aménagée en périphérie externe de l’anneau périphérique d’étanchéité et qui prend appui sur le cylindre froid.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises guide means which consist of a barrel skirt which is arranged on the external periphery of the peripheral sealing ring and which is supported on the cold cylinder.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend une galerie de lubrification-refroidissement qui débouche dans le volume interne de piston via un faible jeu axial laissé entre d’une part, un disque de répartition de fluide qui est logé dans ledit volume et d’autre part, le disque de liaison radiale supérieure, ledit disque de répartition étant approximativement parallèle audit disque de liaison radiale et formant d’une part, une étanchéité avec la broche centrale de piston, et finissant d’autre part, radialement au voisinage de la paroi interne de l’anneau périphérique d’étanchéité, le fluide lubrifiant-refroidissant en provenance de la chambre de refroidissement et de lubrification de piston pouvant sortir au niveau dudit voisinage.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises a lubrication-cooling gallery which opens into the internal volume of the piston via a small axial clearance left between, on the one hand, a fluid distribution disk which is housed in said volume and on the other hand, the upper radial connection disk, said distribution disk being approximately parallel to said radial connection disk and forming on the one hand, a seal with the central piston pin, and on the other hand ending, radially in the vicinity of the internal wall of the peripheral sealing ring, the lubricating-cooling fluid coming from the piston cooling and lubrication chamber being able to exit at said vicinity.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend une broche centrale de piston qui comporte, à l’intérieur du volume interne de piston et au voisinage du disque de liaison radiale inférieure, une collerette de recirculation de fluide qui, lorsque la broche centrale de piston se déplace en direction de la culasse inférieure, rejette radialement et en direction de la paroi interne de l’anneau périphérique d’étanchéité le fluide lubrifiant-refroidissant qui s’est accumulé dans ledit volume et en surface dudit disque.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises a central piston pin which comprises, inside the internal volume of the piston and in the vicinity of the lower radial connection disc, a fluid recirculation flange which, when the central pin piston moves towards the lower cylinder head, rejects radially and towards the internal wall of the peripheral sealing ring the lubricating-cooling fluid which has accumulated in said volume and on the surface of said disc.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend un disque de liaison radiale inférieure qui présente une forme un creux au niveau de sa liaison avec la broche centrale de piston, ladite forme constituant un réservoir à trop-plein qui peut stocker du fluide lubrifiant-refroidissant, cependant qu’au moins un orifice de trop-plein qui communique avec l’intérieur du carter de transmission via la galerie de lubrification-refroidissement fixe le niveau maximal dudit réservoir.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises a lower radial connection disk which has a hollow shape at the level of its connection with the central piston pin, said shape constituting an overflow reservoir which can store lubricating fluid -cooling, while at least one overflow port which communicates with the interior of the transmission casing via the lubrication-cooling gallery sets the maximum level of said tank.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend une buse à fluide alimentée par la source de fluide lubrifiant-refroidissant qui débouche dans la chambre de refroidissement et de lubrification de piston pour y injecter un jet de fluide.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises a fluid nozzle supplied by the source of lubricating-cooling fluid which opens into the piston cooling and lubrication chamber to inject a jet of fluid there.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend une buse à fluide qui injecte un jet de fluide lubrifiant-refroidissant dans un réservoir axial de vis qui est aménagé axialement dans la tête de vis de piston, ledit réservoir communiquant avec la galerie de lubrification-refroidissement via au moins un conduit radial de liaison réservoir-galerie.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises a fluid nozzle which injects a jet of lubricating-cooling fluid into an axial screw reservoir which is arranged axially in the piston screw head, said reservoir communicating with the lubrication gallery -cooling via at least one radial tank-gallery connection conduit.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend un clapet anti retour de vis qui est logé dans la vis axiale de piston à double effet, ledit clapet permettant au fluide lubrifiant-refroidissant d’aller du réservoir axial de vis vers la galerie de lubrification-refroidissement, mais non l’inverse.The double-acting multi-temperature piston according to the invention comprises a screw non-return valve which is housed in the axial screw of the double-acting piston, said valve allowing the lubricating-cooling fluid to go from the axial screw reservoir towards the gallery of lubrication-cooling, but not vice versa.

Le piston à double effet multitempérature suivant l’invention comprend une chambre de refroidissement et de lubrification de piston qui est reliée à une source d’air par un clapet anti-retour d’admission d’air qui laisse entrer un air de forçage de fluide dans ladite chambre sans le laisser en ressortir, cependant que ladite chambre est reliée à une bâche à air par un clapet limiteur de pression qui laisse l’air de forçage de fluide aller de ladite chambre à ladite bâche lorsque la pression dudit air dans ladite chambre atteint une certaine valeur.The multi-temperature double-acting piston according to the invention comprises a piston cooling and lubrication chamber which is connected to an air source by an air intake check valve which lets in fluid forcing air in said chamber without letting it come out, while said chamber is connected to an air tank by a pressure relief valve which lets the fluid forcing air go from said chamber to said tank when the pressure of said air in said chamber reaches a certain value.

La description qui va suivre en regard des dessins annexés et donnés à titre d’exemples non limitatifs permettra de mieux comprendre l’invention, les caractéristiques qu’elle présente, et les avantages qu’elle est susceptible de procurer :The description which follows with reference to the appended drawings and given as non-limiting examples will allow a better understanding of the invention, the characteristics it presents, and the advantages it is likely to provide:

est une vue tridimensionnelle d’un moteur thermique tel qu’il peut être prévu pour recevoir le piston à double effet multitempérature selon l’invention, ledit moteur formant un détendeur qui permet, par exemple, de mettre en œuvre un cycle thermodynamique de Baryton à régénération. is a three-dimensional view of a heat engine such as it can be designed to receive the multi-temperature double-acting piston according to the invention, said engine forming a regulator which allows, for example, to implement a thermodynamic cycle from Baritone to regeneration.

est une vue tridimensionnelle en coupe du piston à double effet multitempérature selon l’invention, logé dans le moteur thermique montré en , ledit moteur étant également représenté en coupe tridimensionnelle. is a three-dimensional sectional view of the multi-temperature double-acting piston according to the invention, housed in the heat engine shown in , said engine also being represented in three-dimensional section.

est une vue en coupe du piston à double effet multitempérature selon l’invention, logé dans le moteur thermique montré en , ledit moteur étant également représenté en coupe. is a sectional view of the multi-temperature double-acting piston according to the invention, housed in the heat engine shown in , said engine also being shown in section.

est une vue tridimensionnelle en coupe du piston à double effet multitempérature selon l’invention, ledit piston étant relié aux moyens de transmission de puissance par une vis axiale de piston à double effet tandis que les moyens de plaquage de calotte sont notamment constitués d’un tube inférieur coaxial externe de broche et d’un tube supérieur coaxial externe de broche. is a three-dimensional sectional view of the multi-temperature double-acting piston according to the invention, said piston being connected to the power transmission means by an axial screw of the double-acting piston while the cap-plating means are in particular made up of a outer coaxial lower pin tube and an outer coaxial upper pin tube.

est une vue tridimensionnelle éclatée du piston à double effet multitempérature selon l’invention et suivant sa configuration particulière montrée en figures 2 à 5. is an exploded three-dimensional view of the multi-temperature double-acting piston according to the invention and according to its particular configuration shown in Figures 2 to 5.

est une vue rapprochée en coupe du piston à double effet multitempérature suivant l’invention mis dans le contexte du moteur montré en , ladite vue mettant notamment en évidence comment ledit piston est relié aux moyens de transmission de puissance, et comment la calotte chaude inférieure est maintenue plaquée sur l’anneau périphérique d’étanchéité par un tube inférieur coaxial externe de broche par l’intermédiaire d’anneaux isolants. is a close-up sectional view of the multi-temperature double-acting piston according to the invention placed in the context of the engine shown in , said view notably highlighting how said piston is connected to the power transmission means, and how the lower hot cap is kept pressed against the peripheral sealing ring by an external coaxial lower spindle tube via insulating rings.

est une vue rapprochée en coupe du piston à double effet multitempérature suivant l’invention mis dans le contexte du moteur montré en , ladite vue mettant notamment en évidence comment la tige supérieure de piston débouche dans la chambre de refroidissement et de lubrification de piston, et comment la calotte chaude supérieure est maintenue plaquée sur l’anneau périphérique d’étanchéité par un tube supérieur coaxial externe de broche par l’intermédiaire d’anneaux isolants. is a close-up sectional view of the multi-temperature double-acting piston according to the invention placed in the context of the engine shown in , said view showing in particular how the upper piston rod opens into the piston cooling and lubrication chamber, and how the upper hot cap is kept pressed against the peripheral sealing ring by an upper external coaxial spindle tube via insulating rings.

est une vue en coupe du piston à double effet multitempérature suivant l’invention tel que montré en figures 2 à 7, ladite vue montrant comment un fluide lubrifiant-refroidissant peut circuler depuis un réservoir axial de vis jusqu’à l’intérieur du carter de transmission pour successivement refroidir le disque de liaison radiale supérieure, l’anneau périphérique d’étanchéité et le disque de liaison radiale inférieure, ceci tout en refroidissant et en lubrifiant les moyens d’étanchéité de piston et la jupe en tonneau que présente ledit anneau, lesdits moyens et ladite jupe étant maintenus au contact du cylindre froid. is a sectional view of the multi-temperature double-acting piston according to the invention as shown in Figures 2 to 7, said view showing how a lubricating-cooling fluid can circulate from an axial screw reservoir to the interior of the housing. transmission to successively cool the upper radial connection disk, the peripheral sealing ring and the lower radial connection disk, this while cooling and lubricating the piston sealing means and the barrel skirt presented by said ring, said means and said skirt being maintained in contact with the cold cylinder.

est une vue en coupe du piston à double effet multitempérature suivant l’invention tel que montré en , ladite vue montrant notamment comment le fluide lubrifiant-refroidissant peut recirculer à l’intérieur du volume interne de piston pour parfaire le refroidissement de l’ensemble mécano soudé que forment l’anneau périphérique d’étanchéité, le disque de liaison radiale inférieure, le disque de liaison radiale supérieure et la broche centrale de piston, et pour alimenter des orifices périphériques de lubrification d’anneau que comporte l’anneau périphérique d’étanchéité. is a sectional view of the multi-temperature double-acting piston according to the invention as shown in , said view showing in particular how the lubricating-cooling fluid can recirculate inside the internal volume of the piston to complete the cooling of the mechanically welded assembly formed by the peripheral sealing ring, the lower radial connection disk, the upper radial connection disc and the central piston pin, and to supply peripheral ring lubrication orifices that the peripheral sealing ring has.

est une vue en coupe schématique rapprochée du piston à double effet multitempérature suivant l’invention et selon la configuration particulière dudit piston telle que montrée en figures 2 à 9, ladite vue montrant la position et les dimensions des calottes chaudes inférieure et supérieure par rapport à l’ensemble mécano soudé et à l’anneau isolant lorsque lesdites calottes sont froides. is a close schematic sectional view of the multi-temperature double-acting piston according to the invention and according to the particular configuration of said piston as shown in Figures 2 to 9, said view showing the position and dimensions of the lower and upper hot caps relative to the mechanically welded assembly and the insulating ring when said caps are cold.

est une vue en coupe schématique rapprochée du piston à double effet multitempérature suivant l’invention et selon la configuration particulière dudit piston telle que montrée en figures 2 à 9, ladite vue montrant la position et les dimensions des calottes chaudes inférieure et supérieure par rapport à l’ensemble mécano soudé et à l’anneau isolant lorsque lesdites calottes sont chaudes. is a close schematic sectional view of the multi-temperature double-acting piston according to the invention and according to the particular configuration of said piston as shown in Figures 2 to 9, said view showing the position and dimensions of the lower and upper hot caps relative to the mechanically welded assembly and the insulating ring when said caps are hot.

est une vue tridimensionnelle cadrée sur la chambre de refroidissement et de lubrification de piston du piston à double effet multitempérature suivant l’invention, ladite vue montrant notamment le clapet anti-retour d'admission d’air et le clapet limiteur de pression qui sont tous deux reliés à l’intérieur du carter de transmission qui fait ici office de source d’air et de bâche à air. is a three-dimensional view framed on the piston cooling and lubrication chamber of the multi-temperature double-acting piston according to the invention, said view showing in particular the air intake non-return valve and the pressure limiting valve which are all two connected inside the transmission case which here acts as an air source and air cover.

DESCRIPTION DE L’INVENTION :DESCRIPTION OF THE INVENTION:

On a montré en figures 1 à 12 le piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, divers détails de ses composants, ses variantes, et ses accessoires.We have shown in Figures 1 to 12 the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, various details of its components, its variants, and its accessories.

Comme le montrent les figures 2, 3, 6 et 7, le piston à double effet multitempérature 201 peut translater dans un cylindre froid 204 aménagé dans un carter-cylindre refroidi 203 que comprend un moteur thermique 202, ledit piston 201 étant directement ou indirectement relié par des moyens de transmission de puissance 205 logés dans un carter de transmission 206 à au moins un arbre de sortie de puissance 207 rotatif ou alternatif.As shown in Figures 2, 3, 6 and 7, the multi-temperature double-acting piston 201 can translate in a cold cylinder 204 arranged in a cooled cylinder block 203 which comprises a heat engine 202, said piston 201 being directly or indirectly connected by power transmission means 205 housed in a transmission casing 206 to at least one rotary or reciprocating power output shaft 207.

Comme on le voit clairement en , ledit piston 201 forme une chambre de volume variable inférieure 208 avec le cylindre froid 204 et une culasse inférieure 213 qui est positionnée entre ledit piston 201 et le carter de transmission 206, ledit piston 201 formant simultanément une chambre de volume variable supérieure 209 avec ledit cylindre 204 et une culasse supérieure 214, lesdites chambres 208, 209 renfermant un gaz de travail 240.As can be clearly seen in , said piston 201 forms a lower variable volume chamber 208 with the cold cylinder 204 and a lower cylinder head 213 which is positioned between said piston 201 and the transmission casing 206, said piston 201 simultaneously forming an upper variable volume chamber 209 with said cylinder 204 and an upper cylinder head 214, said chambers 208, 209 containing a working gas 240.

Comme illustré en figures 2 à 5 et en figures 8 et 9, le piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention comprend une broche centrale de piston 210 approximativement coaxiale au cylindre froid 204 et dont une première extrémité forme une tige inférieure de piston 211 qui traverse de part en part la culasse inférieure 213 via un orifice de tige inférieure 215 qui coopère avec des moyens d’étanchéité de tige inférieure 280 pour déboucher dans le carter de transmission 206 et pour être directement ou indirectement reliée aux moyens de transmission de puissance 205 par des moyens de fixation de piston 231.As illustrated in Figures 2 to 5 and in Figures 8 and 9, the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention comprises a central piston pin 210 approximately coaxial with the cold cylinder 204 and a first end of which forms a lower piston rod 211 which passes right through the lower cylinder head 213 via a lower rod orifice 215 which cooperates with lower rod sealing means 280 to open into the transmission casing 206 and to be directly or indirectly connected to the power transmission means 205 by piston fixing means 231.

La deuxième extrémité de ladite broche 210 forme quant à elle une tige supérieure de piston 212 qui traverse de part en part la culasse supérieure 214 via un orifice de tige supérieure 216 qui coopère avec des moyens d’étanchéité de tige supérieure 281 pour déboucher dans une chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 reliée à une source de fluide lubrifiant-refroidissant 218, cette dernière introduisant un fluide lubrifiant-refroidissant 257 dans ladite chambre 217.The second end of said pin 210 forms an upper piston rod 212 which passes right through the upper cylinder head 214 via an upper rod orifice 216 which cooperates with upper rod sealing means 281 to open into a piston cooling and lubrication chamber 217 connected to a source of lubricating-cooling fluid 218, the latter introducing a lubricating-cooling fluid 257 into said chamber 217.

On remarque en figures 2 à 11 que le piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention comprend un anneau périphérique d’étanchéité 220 dont le diamètre extérieur est sensiblement inférieur au diamètre intérieur du cylindre froid 204.We note in Figures 2 to 11 that the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention comprises a peripheral sealing ring 220 whose external diameter is substantially less than the internal diameter of the cold cylinder 204.

On remarque sur lesdites figures que l’anneau périphérique d’étanchéité 220 comporte des moyens d’étanchéité de piston 221 par exemple constitués de segments de compression 222 en fonte ou en acier tels que ceux ordinairement trouvés sur les pistons des moteurs automobiles conventionnels, lesdits moyens 221 étant en contact avec ledit cylindre 204 pour réaliser avec ce dernier une étanchéité.It can be seen in said figures that the peripheral sealing ring 220 comprises piston sealing means 221, for example consisting of compression segments 222 made of cast iron or steel such as those ordinarily found on the pistons of conventional automobile engines, said means 221 being in contact with said cylinder 204 to achieve sealing with the latter.

On voit très clairement en que le piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention comprend également un disque de liaison radiale inférieure 224 qui relie radialement la broche centrale de piston 210 avec l’anneau périphérique d’étanchéité 220 du côté de la chambre de volume variable inférieure 208, et un disque de liaison radiale supérieure 225 qui relie radialement la broche centrale de piston 210 avec l’anneau périphérique d’étanchéité 220 du côté de la chambre de volume variable supérieure 209, l’espace laissé entre lesdits disques 224, 225, l’anneau périphérique d’étanchéité 220 et la broche centrale de piston 210 formant un volume interne de piston 228.We see very clearly in that the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention also comprises a lower radial connection disk 224 which radially connects the central piston pin 210 with the peripheral sealing ring 220 on the side of the lower variable volume chamber 208, and an upper radial connection disk 225 which radially connects the central piston pin 210 with the peripheral sealing ring 220 on the side of the upper variable volume chamber 209, the space left between said disks 224, 225, the peripheral sealing ring 220 and the central piston pin 210 forming an internal piston volume 228.

On notera que le disque de liaison radiale inférieure 224 et/ou le disque de liaison radiale supérieure 225 peut être un simple disque métallique, un cône, un dôme ou une troncosphère, ou être de toute géométrie que ce soit non-nervurée ou nervurée pour donner aux dits disques 224, 225 une grande rigidité.It will be noted that the lower radial connection disk 224 and/or the upper radial connection disk 225 can be a simple metal disk, a cone, a dome or a truncosphere, or be of any geometry whether non-ribbed or ribbed for give said discs 224, 225 great rigidity.

On note aussi qu’à titre de variante de réalisation du piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention, le disque de liaison radiale inférieure 224 peut être relié à l’intérieur du volume interne de piston 228 au disque de liaison radiale supérieure 225 par des étais, des rayons, des ailettes ou par toute autre liaison mécanique qui solidarise lesdits disques 224, 225 afin qu’ils constituent un ensemble rigide.Note also that as an alternative embodiment of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, the lower radial connection disk 224 can be connected inside the internal piston volume 228 to the upper radial connection disk 225 by props, spokes, fins or any other mechanical connection which secures said discs 224, 225 so that they constitute a rigid assembly.

On notera également que le disque de liaison radiale inférieure 224 et/ou le disque de liaison radiale supérieure 225 peuvent être préférentiellement rendus solidaires de la broche centrale de piston 210 et/ou de l’anneau périphérique d’étanchéité 220 par soudage par friction, par faisceau d’électron ou par soudage à l’arc, ou pas tout type de soudage ou d’assemblage connu de l’homme de l’art.It will also be noted that the lower radial connection disk 224 and/or the upper radial connection disk 225 can be preferably made integral with the central piston pin 210 and/or the peripheral sealing ring 220 by friction welding, by electron beam or by arc welding, or not any type of welding or assembly known to those skilled in the art.

On remarque en figures 8 et 9 que le piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention comprend une galerie de lubrification-refroidissement 227 qui est aménagée principalement axialement dans la broche centrale de piston 210 et en une ou plusieurs sections, ladite galerie 227 mettant en communication d’une part, la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 avec le volume interne de piston 228, et d’autre part, ledit volume 228 avec l’intérieur du carter de transmission 206.We note in Figures 8 and 9 that the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention comprises a lubrication-cooling gallery 227 which is arranged mainly axially in the central piston pin 210 and in one or more sections, said gallery 227 putting in communication on the one hand, the piston cooling and lubrication chamber 217 with the internal piston volume 228, and on the other hand, said volume 228 with the interior of the transmission casing 206.

En figures 10 et 11, on peut voir très clairement que le piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention comprend au moins un orifice périphérique de lubrification d’anneau 229 qui met en communication le volume interne de piston 228 avec la face périphérique externe de l’anneau périphérique d’étanchéité 220, ledit orifice 229 débouchant axialement de ladite face entre au moins deux moyens d’étanchéité de piston 221.In Figures 10 and 11, it can be seen very clearly that the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention comprises at least one peripheral ring lubrication orifice 229 which places the internal volume of the piston 228 in communication with the external peripheral face. of the peripheral sealing ring 220, said orifice 229 opening axially from said face between at least two piston sealing means 221.

Le piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention comprend aussi des moyens de guidage 230 particulièrement visibles en , lesdits moyens 230 prenant directement ou indirectement appui sur ou à proximité des moyens de transmission de puissance 205 et/ou du cylindre froid 204 et/ou de la culasse inférieure 213 et/ou de la culasse supérieure 214, lesdits moyens 230 conservant directement ou indirectement l’anneau périphérique d’étanchéité 220 centré dans le cylindre froid 204.The multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention also comprises guide means 230 which are particularly visible in , said means 230 directly or indirectly bearing on or near the power transmission means 205 and/or the cold cylinder 204 and/or the lower cylinder head 213 and/or the upper cylinder head 214, said means 230 retaining directly or indirectly the peripheral sealing ring 220 centered in the cold cylinder 204.

Particulièrement en , on remarque que le piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention comprend une calotte chaude inférieure 226 interposée entre le disque de liaison radiale inférieure 224 et la chambre de volume variable inférieure 208 et/ou une calotte chaude supérieure 232 interposée entre le disque de liaison radiale supérieure 225 et la chambre de volume variable supérieure 209 ;Particularly in , we note that the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention comprises a lower hot cap 226 interposed between the lower radial connection disc 224 and the lower variable volume chamber 208 and/or an upper hot cap 232 interposed between the disc upper radial connection 225 and the upper variable volume chamber 209;

Le piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention comprend aussi des moyens de plaquage de calotte 234, qui tous apparaissent en figures 2 à 5 et en figures 8 et 9, et qui maintiennent directement ou indirectement la calotte chaude inférieure 226 plaquée sur l’anneau périphérique d’étanchéité 220 et/ou sur le disque de liaison radiale inférieure 224, et/ou qui maintiennent directement ou indirectement la calotte chaude supérieure 232 plaquée sur ledit anneau 220 et/ou sur le disque de liaison radiale supérieure 225, lesdits moyens 234 laissant lesdites calottes 226, 232 libres de se dilater par rapport audit anneau 220 et/ou auxdits disques 224, 225.The multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention also comprises cap-plating means 234, all of which appear in Figures 2 to 5 and in Figures 8 and 9, and which directly or indirectly maintain the lower hot cap 226 pressed against the peripheral sealing ring 220 and/or on the lower radial connection disk 224, and/or which directly or indirectly maintain the upper hot cap 232 pressed on said ring 220 and/or on the upper radial connection disk 225, said means 234 leaving said caps 226, 232 free to expand relative to said ring 220 and/or said discs 224, 225.

Enfin, le piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention comprend des moyens de centrage de calotte 235 – par exemple montrés en - qui localisent la calotte chaude inférieure 226 et/ou la calotte chaude supérieure 232 par rapport à l’anneau périphérique d’étanchéité 220.Finally, the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention comprises cap centering means 235 – for example shown in - which locate the lower hot cap 226 and/or the upper hot cap 232 relative to the peripheral sealing ring 220.

On notera que selon une variante de réalisation du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, la calotte chaude inférieure 226 et/ou la calotte chaude supérieure 232 peuvent être en tout ou partie constituées d’un matériau résistant à hautes températures 275 tel que du carbure de silicium 276 et ses différentes variantes, allié ou non à d’autres matériaux.It will be noted that according to an alternative embodiment of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, the lower hot cap 226 and/or the upper hot cap 232 can be entirely or partly made up of a material resistant to high temperatures 275 such as silicon carbide 276 and its different variants, alloyed or not with other materials.

A titre d’autre variante montrée en figures 2 à 11, des moyens d’isolation thermique 233 et/ou des moyens d’étanchéité de calotte 239 peuvent être interposés soit, entre la calotte chaude inférieure 226 et l’anneau périphérique d’étanchéité 220 et/ou le disque de liaison radiale inférieure 224, soit, entre la calotte chaude supérieure 232 et ledit anneau 220 et/ou le disque de liaison radiale supérieure 225, soit les deux, lesdits moyens 233, 239 pouvant faire partie intégrante desdites calottes 226, 232 et/ou desdits disques 224, 225.As another variant shown in Figures 2 to 11, thermal insulation means 233 and/or cap sealing means 239 can be interposed either, between the lower hot cap 226 and the peripheral sealing ring 220 and/or the lower radial connection disc 224, or between the upper hot cap 232 and said ring 220 and/or the upper radial connection disc 225, or both, said means 233, 239 being able to form an integral part of said caps 226, 232 and/or said disks 224, 225.

En figures 4 à 9, on a aussi montré que des moyens d’isolation thermique 233 et/ou des moyens d’étanchéité de calotte 239 peuvent être interposés soit, entre la calotte chaude inférieure 226 et la broche centrale de piston 210, soit, entre la calotte chaude supérieure 232 et ladite broche 210, soit les deux, lesdits moyens 233, 239 pouvant faire partie intégrante desdites calottes 226, 232 et/ou de ladite broche 210.In Figures 4 to 9, it has also been shown that thermal insulation means 233 and/or cap sealing means 239 can be interposed either between the lower hot cap 226 and the central piston pin 210, or, between the upper hot cap 232 and said pin 210, or both, said means 233, 239 being able to form an integral part of said caps 226, 232 and/or said pin 210.

Où qu’ils soient situés, les moyens d’isolation thermique 233 peuvent être constitués d’au moins un anneau isolant 236 fait d’un matériau à faible conductivité thermique 237 tel que l’oxyde de zirconium 238 et ses différentes variantes, allié ou non à d’autres matériaux.Wherever they are located, the thermal insulation means 233 can consist of at least one insulating ring 236 made of a material with low thermal conductivity 237 such as zirconium oxide 238 and its different variants, alloyed or no to other materials.

On notera que l’anneau isolant 236 peut être maintenu directement ou indirectement en contact avec la broche centrale de piston 210 et/ou l’anneau périphérique d’étanchéité 220 et/ou la calotte chaude inférieure 226 et/ou le disque de liaison radiale inférieure 224 et/ou la calotte chaude supérieure 232 et/ou le disque de liaison radiale supérieure 225 par l’intermédiaire d’au moins une arête de contact de faible surface 241.It will be noted that the insulating ring 236 can be kept directly or indirectly in contact with the central piston pin 210 and/or the peripheral sealing ring 220 and/or the lower hot cap 226 and/or the radial connection disk lower 224 and/or the upper hot cap 232 and/or the upper radial connection disk 225 via at least one small surface contact edge 241.

On remarquera en figures 10 et 11 qu’avantageusement, l’anneau isolant 236 peut comporter une gorge de dé-rigidification 291 qui lui confère plus de souplesse et qui assure un contact plus homogène et mieux réparti entre ledit anneau 236 et la pièce 210, 220, 226, 224, 232, 225 avec laquelle coopère ledit anneau 236.It will be noted in Figures 10 and 11 that advantageously, the insulating ring 236 can include a de-rigidification groove 291 which gives it more flexibility and which ensures more homogeneous and better distributed contact between said ring 236 and the part 210, 220, 226, 224, 232, 225 with which said ring 236 cooperates.

Selon une configuration particulière du piston à double effet multitempérature 201, l’anneau isolant 236 peut aussi être maintenu directement ou indirectement en contact avec la broche centrale de piston 210 et/ou l’anneau périphérique d’étanchéité 220 et/ou la calotte chaude inférieure 226 et/ou le disque de liaison radiale inférieure 224 et/ou la calotte chaude supérieure 232 et/ou le disque de liaison radiale supérieure 225 par l’intermédiaire d’au moins un joint d’étanchéité d’anneau isolant 242 qui est étanche au gaz de travail 240.According to a particular configuration of the multi-temperature double-acting piston 201, the insulating ring 236 can also be kept directly or indirectly in contact with the central piston pin 210 and/or the peripheral sealing ring 220 and/or the hot cap lower 226 and/or the lower radial connection disk 224 and/or the upper hot cap 232 and/or the upper radial connection disk 225 via at least one insulating ring seal 242 which is working gas tight 240.

On note que le joint d’étanchéité d’anneau isolant 242 peut par exemple comporter plusieurs feuilles métalliques à l’instar des joints de culasse que comportent les moteurs thermiques à combustion interne automobiles modernes, ou être constitué de matériaux résistants aux hautes températures comme le « Therma-pur » développé par la société « Garlock ».Note that the insulating ring seal 242 can for example comprise several metal sheets like the cylinder head gaskets included in modern automobile internal combustion engines, or be made of materials resistant to high temperatures such as “Therma-pur” developed by the company “Garlock”.

Comme on le constate en figures 2 à 9, les moyens de plaquage de calotte 234 qui maintiennent directement ou indirectement la calotte chaude inférieure 226 plaquée sur l’anneau périphérique d’étanchéité 220 et/ou sur le disque de liaison radiale inférieure 224, peuvent être formés d’un tube inférieur coaxial externe de broche 243 qui enveloppe la broche centrale de piston 210, ledit tube 243 prenant appui d’une part, sur la calotte chaude inférieure 226 au voisinage de ladite broche 210, et d’autre part, sur les moyens de transmission de puissance 205 qui peuvent être par exemple constitués d’une crosse 244 qui translate dans une cylindre de crosse 293, ladite crosse 244 étant articulée autour du pied d’une bielle 245 qui est elle-même articulée autour d’une manivelle 246 aménagée sur un vilebrequin 247 ce dernier formant l’arbre de sortie de puissance 207.As can be seen in Figures 2 to 9, the cap plating means 234 which directly or indirectly maintain the lower hot cap 226 pressed on the peripheral sealing ring 220 and/or on the lower radial connection disc 224, can be formed of an external coaxial lower tube of spindle 243 which envelops the central piston spindle 210, said tube 243 bearing on the one hand, on the lower hot cap 226 in the vicinity of said spindle 210, and on the other hand, on the power transmission means 205 which can for example consist of a stick 244 which translates in a stick cylinder 293, said stick 244 being articulated around the foot of a connecting rod 245 which is itself articulated around a crank 246 arranged on a crankshaft 247, the latter forming the power output shaft 207.

On constate aussi en figures 2 à 5 et en figures 7 à 9 que les moyens de plaquage de calotte 234 qui maintiennent directement ou indirectement la calotte chaude supérieure 232 plaquée sur l’anneau périphérique d’étanchéité 220 et/ou sur le disque de liaison radiale supérieure 225, peuvent être formés d’un tube supérieur coaxial externe de broche 248 qui enveloppe la broche centrale de piston 210, ledit tube 248 prenant appui d’une part, sur la calotte chaude supérieure 232 au voisinage de ladite broche 210, et d’autre part, sur une butée de tige supérieure 249 aménagée directement ou indirectement sur la tige supérieure de piston 212 au voisinage de son extrémité qui débouche dans la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217.We also see in Figures 2 to 5 and in Figures 7 to 9 that the cap plating means 234 which directly or indirectly maintain the upper hot cap 232 pressed on the peripheral sealing ring 220 and/or on the connecting disc upper radial tube 225, can be formed of an outer coaxial upper tube of spindle 248 which envelops the central piston pin 210, said tube 248 bearing on the one hand, on the upper hot cap 232 in the vicinity of said spindle 210, and on the other hand, on an upper rod stop 249 arranged directly or indirectly on the upper piston rod 212 in the vicinity of its end which opens into the piston cooling and lubrication chamber 217.

Comme on le voit clairement en , certaines ou toutes les extrémités du tube inférieur coaxial externe de broche 243 et/ou du tube supérieur coaxial externe de broche 248 peuvent recevoir un ressort de tube 250 par l’intermédiaire duquel lesdits tubes 243, 248 prennent respectivement appui sur la calotte chaude inférieure 226 et sur les moyens de transmission de puissance 205 et/ou sur la calotte chaude supérieure 232 et sur la butée de tige supérieure 249, le ressort de tube 250 pouvant avantageusement être constitué d’un empilement de rondelles « Belleville » connues en soi.As can be clearly seen in , some or all the ends of the lower external coaxial spindle tube 243 and/or the upper external coaxial spindle tube 248 can receive a tube spring 250 by means of which said tubes 243, 248 respectively bear on the lower hot cap 226 and on the power transmission means 205 and/or on the upper hot cap 232 and on the upper rod stop 249, the tube spring 250 can advantageously consist of a stack of “Belleville” washers known per se.

Les figures 10 et 11 illustrent que selon une configuration particulière du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, la calotte chaude inférieure 226 et/ou la calotte chaude supérieure 232 peut avantageusement présenter une surface conique concave de calotte 251 par l’intermédiaire de laquelle ladite calotte 226, 232 est maintenue plaquée par les moyens de plaquage de calotte 234 sur une arête circulaire de contact périphérique 252 qui est directement ou indirectement solidaire de l’anneau périphérique d’étanchéité 220 et/ou de la périphérie du disque de liaison radiale inférieure 224 et/ou de la périphérie du disque de liaison radiale supérieure 225.Figures 10 and 11 illustrate that according to a particular configuration of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, the lower hot cap 226 and/or the upper hot cap 232 can advantageously present a concave conical surface of cap 251 via of which said cap 226, 232 is held pressed by the cap plating means 234 on a circular edge of peripheral contact 252 which is directly or indirectly secured to the peripheral sealing ring 220 and/or to the periphery of the disk of lower radial connection 224 and/or the periphery of the upper radial connection disc 225.

Selon ladite configuration, l’angle du cône concave que forme surface conique concave de calotte 251 est tel, que lorsque ladite surface 251 glisse sur ladite arête 252 du fait de l’écart entre la dilatation thermique de ladite calotte 226, 232 et celle de l’ensemble que forme l’anneau périphérique d’étanchéité 220, le disque de liaison radiale inférieure 224, le disque de liaison radiale supérieure 225 et la broche centrale de piston 210, la distance axiale qui sépare le point d’appui des moyens de plaquage de calotte 234 sur ladite calotte 226, 232 de l’anneau périphérique d’étanchéité 220 reste approximativement constante toute chose égale par ailleurs, cependant que la surface conique concave de calotte 251 et l’arête circulaire de contact périphérique 252 forment les moyens de centrage de calotte 235.According to said configuration, the angle of the concave cone formed by the concave conical surface of the cap 251 is such that when said surface 251 slides on said edge 252 due to the difference between the thermal expansion of said cap 226, 232 and that of the assembly formed by the peripheral sealing ring 220, the lower radial connection disk 224, the upper radial connection disk 225 and the central piston pin 210, the axial distance which separates the point of support from the means of plating of cap 234 on said cap 226, 232 of the peripheral sealing ring 220 remains approximately constant all other things being equal, while the concave conical surface of cap 251 and the circular edge of peripheral contact 252 form the means of centering of cap 235.

On remarque que cette configuration particulière du piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention permet que l’effort auquel sont soumis les moyens de plaquage de calotte 234 - qui sont hors de l’image en figures 10 et 11 mais bien présents en réalité - reste approximativement constant quel que soit l’écart entre la dilatation thermique de ladite calotte 226, 232 et celle de l’ensemble mécano soudé 289 que forme l’anneau périphérique d’étanchéité 220, le disque de liaison radiale inférieure 224, le disque de liaison radiale supérieure 225 et la broche centrale de piston 210.We note that this particular configuration of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention allows the force to which the cap-plating means 234 are subjected - which are outside the image in Figures 10 and 11 but present in reality - remains approximately constant whatever the difference between the thermal expansion of said cap 226, 232 and that of the mechanically welded assembly 289 which forms the peripheral sealing ring 220, the lower radial connection disk 224, the disk upper radial connection 225 and the central piston pin 210.

En outre, ladite configuration permet que limiter la variation de rapport volumétrique du moteur thermique 202 en fonction de sa température, particulièrement lors des phases de démarrage à froid dudit moteur 202.Furthermore, said configuration makes it possible to limit the variation in volumetric ratio of the thermal engine 202 as a function of its temperature, particularly during the cold start phases of said engine 202.

On remarque qu’avantageusement et à titre de variante non représentée, l’arête circulaire de contact périphérique 252 pourrait avantageusement présenter un contact sphérique à la surface conique concave de calotte 251.Note that advantageously and as a variant not shown, the circular peripheral contact edge 252 could advantageously present a spherical contact with the concave conical surface of the cap 251.

En figures 2 à 9, on a montré que les moyens de fixation de piston 231 peuvent être constitués d’une vis axiale de piston à double effet 219 qui comprend de première part, un corps de vis de piston 255 qui est logé dans un tunnel de vis de piston 256 qui traverse de part en part la broche centrale de piston 210 dans le sens de sa longueur, ladite vis 219 comprenant d’une part, une tête de vis de piston 253 qui prend appui à l’extrémité de la tige supérieure de piston 212 qui débouche dans la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217, et d’autre part, un filetage de vis de piston 254 qui est vissé dans les moyens de transmission de puissance 205.In Figures 2 to 9, it has been shown that the piston fixing means 231 can consist of a double-acting axial piston screw 219 which firstly comprises a piston screw body 255 which is housed in a tunnel of piston screw 256 which passes right through the central piston pin 210 in the direction of its length, said screw 219 comprising on the one hand, a piston screw head 253 which bears on the end of the rod upper piston 212 which opens into the cooling and lubrication chamber of piston 217, and on the other hand, a piston screw thread 254 which is screwed into the power transmission means 205.

Selon une variante de réalisation du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, un ensemble vis-écrou peut remplacer la tête de vis de piston 253 qui peut d’ailleurs être remplacée par tout autre type de fixation qui apparaîtra de façon évidente à l’homme de l’art.According to a variant embodiment of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, a screw-nut assembly can replace the piston screw head 253 which can also be replaced by any other type of fixing which will appear evidently from the man of the art.

Comme on le voit clairement en figures 8 et 9, le tunnel de vis de piston 256 peut avantageusement former une part au moins de la galerie de lubrification-refroidissement 227, le fluide lubrifiant-refroidissant 257 pouvant circuler entre le corps de vis de piston 255 et la paroi interne dudit tunnel 256, ce dernier formant avec ledit corps 255 une première section qui va de la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 au volume interne de piston 228, et une deuxième section qui va dudit volume 228 à l’intérieur du carter de transmission 206, le corps de vis de piston 255 pouvant comporter des renflements d’étanchéité de vis 258 pour séparer le tunnel de vis de piston 256 en sections, lesdits renflements 258 pouvant à ces fins présenter un joint d’étanchéité de renflement 259.As can be clearly seen in Figures 8 and 9, the piston screw tunnel 256 can advantageously form at least part of the lubrication-cooling gallery 227, the lubricating-cooling fluid 257 being able to circulate between the piston screw body 255 and the internal wall of said tunnel 256, the latter forming with said body 255 a first section which goes from the piston cooling and lubrication chamber 217 to the internal piston volume 228, and a second section which goes from said volume 228 to the interior of the transmission housing 206, the piston screw body 255 may include screw sealing bulges 258 for separating the piston screw tunnel 256 into sections, said bulges 258 may for these purposes have a seal of bulge 259.

Comme l’illustre clairement la , les moyens de guidage 230 peuvent être constitués d’une jupe en tonneau 260 qui est aménagée en périphérie externe de l’anneau périphérique d’étanchéité 220 et qui prend appui sur le cylindre froid 204, ladite jupe 260 présentant une forme convergente qui favorise l’établissement d’un régime de lubrification hydrodynamique entre elle-même et le cylindre froid 204 avec lequel elle coopère.As clearly illustrated by , the guide means 230 can consist of a barrel skirt 260 which is arranged on the external periphery of the peripheral sealing ring 220 and which bears on the cold cylinder 204, said skirt 260 having a convergent shape which favors establishing a hydrodynamic lubrication regime between itself and the cold cylinder 204 with which it cooperates.

On remarque de façon évidente en figures 10 et 11 que la jupe en tonneau 260 peut avantageusement être positionnée entre deux segments de compression 222 et jouxter un segment racleur d’huile 278.It is evident in Figures 10 and 11 that the barrel skirt 260 can advantageously be positioned between two compression segments 222 and adjoin an oil scraper segment 278.

La illustre que la galerie de lubrification-refroidissement 227 peut déboucher dans le volume interne de piston 228 via un faible jeu axial laissé entre d’une part, un disque de répartition de fluide 261 qui est logé dans ledit volume 228 et d’autre part, le disque de liaison radiale supérieure 225, ledit disque de répartition 261 étant approximativement parallèle audit disque de liaison radiale 225 et formant d’une part, une étanchéité avec la broche centrale de piston 210, et finissant d’autre part, radialement au voisinage de la paroi interne de l’anneau périphérique d’étanchéité 220, le fluide lubrifiant-refroidissant 257 en provenance de la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 pouvant sortir au niveau dudit voisinage par exemple via des déversoirs de répartition 290, des orifices ou des créneaux de quelque nature que ce soit aménagés en périphérie du disque de répartition de fluide 261.There illustrates that the lubrication-cooling gallery 227 can open into the internal piston volume 228 via a small axial clearance left between, on the one hand, a fluid distribution disk 261 which is housed in said volume 228 and on the other hand, the upper radial connection disk 225, said distribution disk 261 being approximately parallel to said radial connection disk 225 and forming on the one hand, a seal with the central piston pin 210, and ending on the other hand, radially in the vicinity of the internal wall of the peripheral sealing ring 220, the lubricating-cooling fluid 257 coming from the piston cooling and lubrication chamber 217 being able to exit at said vicinity for example via distribution overflows 290, orifices or slots of any nature whatsoever arranged around the periphery of the fluid distribution disk 261.

Comme l’illustre bien la , selon une variante particulière du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, la broche centrale de piston 210 peut comporter, à l’intérieur du volume interne de piston 228 et au voisinage du disque de liaison radiale inférieure 224, une collerette de recirculation de fluide 262 qui, lorsque la broche centrale de piston 210 se déplace en direction de la culasse inférieure 213, rejette radialement et en direction de la paroi interne de l’anneau périphérique d’étanchéité 220 le fluide lubrifiant-refroidissant 257 qui s’est accumulé dans ledit volume 228 et en surface dudit disque 224, ladite collerette 262 pouvant comporter des rigoles de collerette 263 qui forment des jets radiaux de fluide lubrifiant-refroidissant 257 qui sont uniformément répartis sur trois cent soixante degrés.As well illustrated by the , according to a particular variant of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, the central piston pin 210 may comprise, inside the internal piston volume 228 and in the vicinity of the lower radial connection disk 224, a flange of fluid recirculation 262 which, when the central piston pin 210 moves towards the lower cylinder head 213, rejects radially and towards the internal wall of the peripheral sealing ring 220 the lubricating-cooling fluid 257 which is accumulated in said volume 228 and on the surface of said disk 224, said flange 262 may include flange channels 263 which form radial jets of lubricating-cooling fluid 257 which are uniformly distributed over three hundred and sixty degrees.

Particulièrement en , on remarque que le disque de liaison radiale inférieure 224 peut avantageusement présenter une forme un creux 294 au niveau de sa liaison avec la broche centrale de piston 210, ladite forme 294 constituant un réservoir à trop-plein 264 qui peut stocker du fluide lubrifiant-refroidissant 257, cependant qu’au moins un orifice de trop-plein 265 qui communique avec l’intérieur du carter de transmission 206 via la galerie de lubrification-refroidissement 227 fixe le niveau maximal dudit réservoir 264 de sorte qu’à chaque accélération en direction de la culasse supérieure 214 du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, le niveau du fluide lubrifiant-refroidissant 257 que contient ledit réservoir 264 ne dépasse pas celui de l’orifice de trop-plein 265, ledit fluide 257 en excès étant expulsé à l’intérieur du carter de transmission 206.Particularly in , we note that the lower radial connection disc 224 can advantageously have a hollow shape 294 at the level of its connection with the central piston pin 210, said shape 294 constituting an overflow reservoir 264 which can store lubricating fluid- cooling 257, while at least one overflow orifice 265 which communicates with the interior of the transmission casing 206 via the lubrication-cooling gallery 227 fixes the maximum level of said reservoir 264 so that at each acceleration in the direction of the upper cylinder head 214 of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, the level of the lubricating-cooling fluid 257 contained in said reservoir 264 does not exceed that of the overflow orifice 265, said excess fluid 257 being expelled inside the transmission housing 206.

En , on note qu’une buse à fluide 266 alimentée par la source de fluide lubrifiant-refroidissant 218 peut déboucher dans la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 pour y injecter un jet de fluide 267 qui est montré en figures 8 et 9.In , we note that a fluid nozzle 266 supplied by the source of lubricating-cooling fluid 218 can open into the piston cooling and lubrication chamber 217 to inject a jet of fluid 267 which is shown in Figures 8 and 9.

Toujours en figures 8 et 9, on constate que la buse à fluide 266 peut injecter un jet de fluide lubrifiant-refroidissant 257 dans un réservoir axial de vis 267 qui est aménagé axialement dans la tête de vis de piston 253, ledit réservoir 267 communiquant avec la galerie de lubrification-refroidissement 227 via au moins un conduit radial de liaison réservoir-galerie 268.Still in Figures 8 and 9, we see that the fluid nozzle 266 can inject a jet of lubricating-cooling fluid 257 into an axial screw reservoir 267 which is arranged axially in the piston screw head 253, said reservoir 267 communicating with the lubrication-cooling gallery 227 via at least one radial tank-gallery connection conduit 268.

Les figures 8 et 9 montrent aussi de façon évidente qu’un clapet anti retour de vis 269 peut être logé dans la vis axiale de piston à double effet 219, ledit clapet 269 permettant au fluide lubrifiant-refroidissant 257 d’aller du réservoir axial de vis 267 vers la galerie de lubrification-refroidissement 227, mais non l’inverse, de sorte qu’à chaque accélération en direction de la culasse supérieure 214 du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, le fluide lubrifiant-refroidissant 257 que contient ledit réservoir 267 soit forcé à pénétrer dans la galerie de lubrification-refroidissement 227 tandis que lorsque ledit piston 201 accélère en direction de la culasse inférieure 213, ledit fluide 257 contenu dans ladite galerie 227 ne retourne pas audit réservoir 267.Figures 8 and 9 also clearly show that a screw check valve 269 can be housed in the axial screw of double-acting piston 219, said valve 269 allowing the lubricating-cooling fluid 257 to go from the axial reservoir of screw 267 towards the lubrication-cooling gallery 227, but not vice versa, so that at each acceleration towards the upper cylinder head 214 of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, the lubricating-cooling fluid 257 that contains said reservoir 267 is forced to enter the lubrication-cooling gallery 227 while when said piston 201 accelerates towards the lower cylinder head 213, said fluid 257 contained in said gallery 227 does not return to said reservoir 267.

A titre de variante du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, on a montré en que la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 peut être reliée à une source d’air 270 ou à une quelconque source de gaz de quelque nature que ce soit par un clapet anti-retour d’admission d’air 271 qui laisse entrer un air de forçage de fluide 272 dans ladite chambre 217 sans le laisser en ressortir, cependant que ladite chambre 217 est reliée à une bâche à air 273 par un clapet limiteur de pression 274 qui laisse l’air de forçage de fluide 272 aller de ladite chambre 217 à ladite bâche 273 lorsque la pression dudit air 272 dans ladite chambre 217 atteint une certaine valeur.As a variant of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, we have shown in that the piston cooling and lubrication chamber 217 can be connected to an air source 270 or to any gas source of any nature whatsoever by an air intake check valve 271 which lets in a fluid forcing air 272 in said chamber 217 without letting it come out, while said chamber 217 is connected to an air tank 273 by a pressure limiting valve 274 which lets the fluid forcing air 272 go from said chamber 217 to said tarpaulin 273 when the pressure of said air 272 in said chamber 217 reaches a certain value.

Selon cette configuration particulière du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, la pression qui alimente la buse à fluide 266 en fluide lubrifiant-refroidissant 257 est avantageusement supérieure à la pression d’ouverture du clapet limiteur de pression 274.According to this particular configuration of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, the pressure which supplies the fluid nozzle 266 with lubricating-cooling fluid 257 is advantageously greater than the opening pressure of the pressure limiting valve 274.

On remarque également en que l’altitude du conduit qui relie la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 au clapet limiteur de pression 274 peut déterminer le niveau maximal du fluide lubrifiant-refroidissant 267 dans ladite chambre 217, ledit conduit faisant office de trop-plein.We also notice in that the altitude of the conduit which connects the piston cooling and lubrication chamber 217 to the pressure relief valve 274 can determine the maximum level of the lubricating-cooling fluid 267 in said chamber 217, said conduit acting as an overflow.

FONCTIONNEMENT DE L’INVENTION :OPERATION OF THE INVENTION:

Le fonctionnement du piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention se comprend aisément à la vue des figures 1 à 12.The operation of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention is easily understood in view of Figures 1 to 12.

Ledit piston 201 peut s’appliquer à tout moteur thermique 202 exécutant un cycle de Beau de Rochas, de Miller, d’Atkinson, de Diesel, ou tout autre cycle thermodynamique connu de l’homme de l’art.Said piston 201 can be applied to any heat engine 202 executing a Beau de Rochas, Miller, Atkinson, Diesel cycle, or any other thermodynamic cycle known to those skilled in the art.

En figures 1 à 12, on a montré le piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention et tel qu’il peut être mis en œuvre dans un moteur thermique 202 exécutant un cycle de Brayton à régénération qui est identique à celui qu’exécute le moteur thermique à transfert-détente et régénération selon le brevet N° WO2016120560.In Figures 1 to 12, the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention is shown and such that it can be implemented in a heat engine 202 executing a regenerative Brayton cycle which is identical to that which executes the heat engine with transfer-expansion and regeneration according to patent No. WO2016120560.

Dans ce contexte particulier, ledit piston 201 ne s’applique qu’au détendeur 279 dudit moteur 202, aussi, les autres organes de ce dernier tels qu’un ou des compresseurs, un brûleur ou un échangeur de régénération nécessaires à la mise en œuvre du cycle de Brayton à régénération, ne sont pas représentés.In this particular context, said piston 201 only applies to the regulator 279 of said engine 202, also, the other members of the latter such as one or more compressors, a burner or a regeneration exchanger necessary for the implementation of the Brayton cycle with regeneration, are not shown.

L’objectif du piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention est de limiter au maximum les pertes de chaleur du gaz de travail 240 durant la phase de détente dudit gaz 240 opérée durant le cycle de Brayton à régénération, tout en s’assurant que ledit piston 201 réalise avec le cylindre froid 204 une bonne étanchéité en ne recourant qu’à des moyens d’étanchéité de piston 221 conventionnels, en l’occurrence des segments de compression 222 similaires à ceux qui équipent les moteurs à combustion interne automobiles produits en grande série, lesdits segments 222 coopérant avec un segment racleur d'huile 278.The objective of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention is to limit as much as possible the heat losses of the working gas 240 during the expansion phase of said gas 240 carried out during the Brayton regeneration cycle, while ensuring that said piston 201 achieves a good seal with the cold cylinder 204 by using only conventional piston sealing means 221, in this case compression rings 222 similar to those which equip the automobile internal combustion engines produced in large series, said segments 222 cooperating with an oil scraper segment 278.

Tenir cet objectif implique notamment que la plus grande part possible de surface de paroi externe du piston à double effet multitempérature 201 soit maintenue à haute température.Achieving this objective implies in particular that as much of the external wall surface as possible of the multi-temperature double-acting piston 201 is maintained at high temperature.

Tenir cet objectif nécessite également que le piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention réalise une bonne étanchéité avec la culasse inférieure 213 et avec la culasse supérieure 214, respectivement grâce à des moyens d’étanchéité de tige inférieure 280 et à des moyens d’étanchéité de tige supérieure 281, lesdits moyens 280, 281 étant formés de segments à coupe 282 métalliques connus en soi.Achieving this objective also requires that the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention achieves a good seal with the lower cylinder head 213 and with the upper cylinder head 214, respectively thanks to lower rod sealing means 280 and means of sealing. sealing of upper rod 281, said means 280, 281 being formed of metallic cutting segments 282 known per se.

Pour que ledit objectif soit pleinement atteint, le piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention s’applique avantageusement à un moteur thermique 202 fondé sur le même dit objectif et qui, à ce titre, limite au maximum les pertes de chaleur du gaz de travail 240 en ayant la plus grande part possible de ses parois internes portée à haute température.In order for said objective to be fully achieved, the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention advantageously applies to a heat engine 202 based on the same said objective and which, as such, limits the heat losses of the gas as much as possible. working 240 by having the greatest possible part of its internal walls brought to high temperature.

C’est pourquoi en figures 1 à 3 on a montré un moteur thermique 202 dont le détendeur 279 reçoit le piston à double effet multitempérature 201, ledit détendeur 279 comportant une culasse inférieure 213 et une culasse supérieure 214 dont la température de fonctionnement est élevée - de l’ordre de neuf cent cinquante degrés Celsius - lesdites culasses 213, 214 étant réalisées en carbure de silicium 276, un matériau qui conserve ses caractéristiques mécaniques jusqu’à des températures de l’ordre de mille quatre-cents degrés Celsius, et qui peut être utilisé en milieu oxydant à ces températures élevées.This is why in Figures 1 to 3 we have shown a heat engine 202 whose regulator 279 receives the multi-temperature double-acting piston 201, said regulator 279 comprising a lower cylinder head 213 and an upper cylinder head 214 whose operating temperature is high - of the order of nine hundred and fifty degrees Celsius - said cylinder heads 213, 214 being made of silicon carbide 276, a material which retains its mechanical characteristics up to temperatures of the order of one thousand four hundred degrees Celsius, and which can be used in an oxidizing environment at these high temperatures.

Seules les surfaces internes dudit détendeur 279 qui sont en contact à la fois avec le gaz de travail 240 et avec les moyens d’étanchéité de piston 221 sont maintenues à une température de seulement cent degrés Celsius, ladite température restant compatible avec un fluide lubrifiant-refroidissant 257 tel que de l’huile de lubrification et de refroidissement 283, et évitant que cette dernière - en l’occurrence de l’huile pour moteur connue en soi - ne cokéfie, ne brûle, ou ne se dégrade prématurément.Only the internal surfaces of said regulator 279 which are in contact with both the working gas 240 and with the piston sealing means 221 are maintained at a temperature of only one hundred degrees Celsius, said temperature remaining compatible with a lubricating fluid- cooling 257 such as lubricating and cooling oil 283, and preventing the latter - in this case engine oil known per se - from coking, burning, or deteriorating prematurely.

Comme on le voit en figures 2 et 3, lesdites surfaces sont, outre le cylindre froid 204 aménagé dans un carter-cylindre refroidi 203, une partie de l’anneau périphérique d’étanchéité 220, une partie de la tige inférieure de piston 211 et une partie de la tige supérieure de piston 212, ces organes 220, 204, 211, 212 totalisant une surface en contact avec le gaz de travail 240 très inférieure à celle que totalisent la culasse inférieure 213, la culasse supérieure 214, la calotte chaude inférieure 226, et la calotte chaude supérieure 232.As seen in Figures 2 and 3, said surfaces are, in addition to the cold cylinder 204 arranged in a cooled cylinder block 203, a part of the peripheral sealing ring 220, a part of the lower piston rod 211 and a part of the upper piston rod 212, these members 220, 204, 211, 212 totaling a surface in contact with the working gas 240 much less than that totaled by the lower cylinder head 213, the upper cylinder head 214, the lower hot cap 226, and the upper hot cap 232.

En figures 2 et 3 on a montré à titre d’exemple de mise en œuvre particulier du piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention les moyens de transmission de puissance 205 qui sont logés dans le carter de transmission 206 et qui sont ici prévus pour transformer les mouvements de va-et-vient dudit piston 201 dans le cylindre froid 204 en mouvement de rotation continu d’un vilebrequin 247.In Figures 2 and 3, as an example of a particular implementation of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, the power transmission means 205 which are housed in the transmission casing 206 and which are provided here are shown. to transform the back and forth movements of said piston 201 in the cold cylinder 204 into continuous rotational movement of a crankshaft 247.

Toujours selon cet exemple de réalisation non-limitatif, le carter de transmission 206 et les moyens de transmission de puissance 205 sont avantageusement maintenus à une température voisine de cent degrés Celsius, compatible avec l’huile de lubrification et de refroidissement 283.Still according to this non-limiting exemplary embodiment, the transmission casing 206 and the power transmission means 205 are advantageously maintained at a temperature close to one hundred degrees Celsius, compatible with the lubricating and cooling oil 283.

On remarque en figures 2 et 3 que les moyens de transmission de puissance 205 sont à titre d’exemple constitués d’une bielle 245 qui est reliée à la tige inférieure de piston 211 par l’intermédiaire d’une crosse 244, ladite bielle 34 étant articulée autour d’une manivelle 246 aménagée sur le vilebrequin 247, ce dernier formant un arbre de sortie de puissance 207.We note in Figures 2 and 3 that the power transmission means 205 are for example made up of a connecting rod 245 which is connected to the lower piston rod 211 via a crosshead 244, said connecting rod 34 being articulated around a crank 246 arranged on the crankshaft 247, the latter forming a power output shaft 207.

Comme on le voit clairement en figures 2 à 5 et en figures 8 et 9, l’ensemble mécano soudé 289 que forme l’anneau périphérique d’étanchéité 220, le disque de liaison radiale inférieure 224, le disque de liaison radiale supérieure 225 et la broche centrale de piston 210 sont fixés sur la crosse 244 par une vis axiale de piston à double effet 219 dont le corps de vis de piston 255 est logé dans un tunnel de vis de piston 256 qui traverse de part en part la broche centrale de piston 210 dans le sens de sa longueur.As can be clearly seen in Figures 2 to 5 and in Figures 8 and 9, the mechanically welded assembly 289 which forms the peripheral sealing ring 220, the lower radial connection disk 224, the upper radial connection disk 225 and the central piston pin 210 are fixed on the stock 244 by a double-acting axial piston screw 219, the piston screw body 255 of which is housed in a piston screw tunnel 256 which passes right through the central piston pin. piston 210 in the direction of its length.

Le tunnel de vis de piston 256 forme ici une galerie de lubrification-refroidissement 227, l’huile de lubrification et de refroidissement 283 pouvant circuler entre le corps de vis de piston 255 et la paroi interne dudit tunnel 256, ce dernier formant avec ledit corps 255 une première section de galerie de lubrification-refroidissement 227 qui va de la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 au volume interne de piston 228, et une deuxième section de dite galerie 227 qui va dudit volume 228 à l’intérieur du carter de transmission 206.The piston screw tunnel 256 here forms a lubrication-cooling gallery 227, the lubricating and cooling oil 283 being able to circulate between the piston screw body 255 and the internal wall of said tunnel 256, the latter forming with said body 255 a first section of lubrication-cooling gallery 227 which goes from the piston cooling and lubrication chamber 217 to the internal piston volume 228, and a second section of said gallery 227 which goes from said volume 228 to the interior of the casing transmission 206.

Avantageusement, le corps de vis de piston 255 comporte des renflements d’étanchéité de vis 258 qui séparent de façon étanche le tunnel de vis de piston 256 en deux sections au moyen de joints d’étanchéité de renflement 259.Advantageously, the piston screw body 255 has screw sealing bulges 258 which sealingly separate the piston screw tunnel 256 into two sections by means of bulging seals 259.

Comme le montre clairement les figures 2 à 5 et les figures 8 et 9, la vis axiale de piston à double effet 219 comprend également une tête de vis de piston 253 qui prend appui à l’extrémité de la tige supérieure de piston 212 qui est orientée vers la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217, et un filetage de vis de piston 254 qui est vissé dans la crosse 244.As clearly shown in Figures 2 to 5 and Figures 8 and 9, the double-acting piston axial screw 219 also includes a piston screw head 253 which bears on the end of the upper piston rod 212 which is oriented towards the piston cooling and lubrication chamber 217, and a piston screw thread 254 which is screwed into the stock 244.

Nous supposerons ici que le gaz de travail 240 est introduit dans le détendeur 279 via une soupape d’admission 284 à une température de mille trois-cents degrés Celsius, tandis que la température d’équilibre opérationnelle de la culasse inférieure 213 et de la culasse supérieure 214 qui enserrent le carter-cylindre refroidi 203 d’une part, et celle de la calotte chaude inférieure 226 et de la calotte chaude supérieure 232 qui coiffent le piston à double effet multitempérature 201 d’autre part, est de neuf-cent cinquante degrés Celsius.We will assume here that the working gas 240 is introduced into the expander 279 via an inlet valve 284 at a temperature of one thousand three hundred degrees Celsius, while the operational equilibrium temperature of the lower cylinder head 213 and the cylinder head upper 214 which surround the cooled cylinder block 203 on the one hand, and that of the lower hot cap 226 and the upper hot cap 232 which cover the multi-temperature double-acting piston 201 on the other hand, is nine hundred and fifty degrees Celsius.

On note qu’avantageusement et comme l’illustrent les figures 1 et 2 et les figures 6 et 7, la soupape d’admission 284 et une soupape d'échappement 285 par laquelle le gaz de travail 240 est expulsé du détendeur 279 après y avoir été détendu sont autoclaves, et peuvent être chacune pilotée par un actionneur hydraulique de soupape à régénération tel que décrit dans le brevet N° 3071896 en date du 11 octobre 2019 et appartenant au demandeur.Note that advantageously and as illustrated in Figures 1 and 2 and Figures 6 and 7, the inlet valve 284 and an exhaust valve 285 by which the working gas 240 is expelled from the regulator 279 after having been relaxed are autoclaves, and can each be controlled by a hydraulic regenerative valve actuator as described in patent No. 3071896 dated October 11, 2019 and belonging to the applicant.

Différemment du moteur thermique à transfert-détente et régénération selon le brevet WO2016120560 dont toutes les parois internes de détendeur sont maintenues à une température élevée de par exemple de neuf-cent cinquante degrés Celsius, la paroi interne du cylindre froid 204 du détendeur 279 du moteur thermique 202 est ici maintenue par des moyens de refroidissement de carter-cylindre 286 à la température relativement basse de cent degrés Celsius, cette température n’étant donnée qu’à titre d’exemple.Differently from the heat engine with transfer-expansion and regeneration according to patent WO2016120560 of which all the internal walls of the expander are maintained at a high temperature of for example nine hundred and fifty degrees Celsius, the internal wall of the cold cylinder 204 of the expander 279 of the engine thermal 202 is here maintained by cylinder crankcase cooling means 286 at the relatively low temperature of one hundred degrees Celsius, this temperature being given only by way of example.

En figures 2 et 3, on a montré que les moyens de refroidissement de carter-cylindre 286 peuvent être constitués d’une chambre de refroidissement 287 qui enveloppe la surface externe du cylindre froid 204, un liquide caloporteur 288, en l’occurrence de l’eau, circulant dans ladite chambre 287.In Figures 2 and 3, it has been shown that the cylinder crankcase cooling means 286 can consist of a cooling chamber 287 which envelops the external surface of the cold cylinder 204, a heat transfer liquid 288, in this case water, circulating in said chamber 287.

Ainsi et comme le montrent clairement les figures 2 et 3, pratiquement toutes les parois internes du détendeur 279 du moteur thermique 202 restent chaudes à l’instar de celles du moteur thermique à transfert-détente et régénération selon le brevet WO2016120560, à l’exception du cylindre froid 204.Thus and as clearly shown in Figures 2 and 3, practically all the internal walls of the expander 279 of the heat engine 202 remain hot like those of the heat engine with transfer-expansion and regeneration according to patent WO2016120560, with the exception of the cold cylinder 204.

Les surfaces chaudes restantes sont suffisantes pour obtenir du cycle de Brayton à régénération un rendement thermodynamique significativement plus élevé en pratique que celui obtenu des cycles d’Otto et de Diesel.The remaining hot surfaces are sufficient to obtain from the regenerative Brayton cycle a thermodynamic efficiency significantly higher in practice than that obtained from the Otto and Diesel cycles.

On note, ce qui est montré de façon évidente en figures 10 et 11, que l’anneau périphérique d’étanchéité 220 présente une jupe en tonneau 260, deux segments de compression 222 et un segment racleur d’huile 278, ces composants 260, 222, 278 étant également maintenus à une température de l’ordre de cent degrés Celsius, proche de celle du cylindre froid 204 avec lequel ils coopèrent, ceci notamment pour préserver l’intégrité de l’huile de lubrification et de refroidissement 283 qui forme un film sur la paroi interne dudit cylindre 204.Note, which is clearly shown in Figures 10 and 11, that the peripheral sealing ring 220 has a barrel skirt 260, two compression segments 222 and an oil scraper segment 278, these components 260, 222, 278 also being maintained at a temperature of the order of one hundred degrees Celsius, close to that of the cold cylinder 204 with which they cooperate, this in particular to preserve the integrity of the lubricating and cooling oil 283 which forms a film on the internal wall of said cylinder 204.

On comprend donc que, contrairement au moteur thermique à transfert-détente et régénération selon le brevet WO2016120560, les moyens d’étanchéité de piston 221 ne sont plus ici constitués d’un dispositif d’étanchéité à coussin de fluide selon le brevet FR 3032252, mais bien d’une segmentation comparable à celle des moteurs à combustion interne automobiles conventionnels, lesdits moyens 221 étant refroidis et lubrifiés de la même manière.We therefore understand that, unlike the heat engine with transfer-expansion and regeneration according to patent WO2016120560, the piston sealing means 221 are no longer made up here of a fluid cushion sealing device according to patent FR 3032252, but of a segmentation comparable to that of conventional automobile internal combustion engines, said means 221 being cooled and lubricated in the same way.

Cette similitude permet au piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention de bénéficier de savoirs faires plus que centenaires dans le domaine de la segmentation des pistons de moteurs à combustion interne.This similarity allows the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention to benefit from more than a century-old know-how in the field of segmentation of internal combustion engine pistons.

La configuration particulière dudit piston 201 et du détendeur 279 dont fait partie ledit piston 201 se justifie en ce que, dans les conditions de température qui viennent d’être décrites, la chaleur cédée au cylindre froid 204 par le gaz de travail 240 forme une perte énergétique comparable voire inférieure à celle induite d’une part, par le dispositif d’étanchéité à coussin de fluide objet du brevet FR 3032252 du fait des moyens de compression nécessaires à son alimentation en air comprimé, et d’autre part, par le système de refroidissement régénératif selon le brevet N° EP 3585993 à cause des pertes de charges à l’échappement additionnelles qu’il génère, et de la réintroduction dans le cycle thermodynamique de la chaleur extraite des parois internes du détendeur via un échangeur thermique de régénération dont le rendement est inférieur à un.The particular configuration of said piston 201 and of the regulator 279 of which said piston 201 is part is justified in that, under the temperature conditions which have just been described, the heat transferred to the cold cylinder 204 by the working gas 240 forms a loss energy comparable or even lower than that induced on the one hand, by the fluid cushion sealing device subject to patent FR 3032252 due to the compression means necessary for its compressed air supply, and on the other hand, by the system regenerative cooling according to patent No. EP 3585993 because of the additional exhaust pressure losses that it generates, and the reintroduction into the thermodynamic cycle of the heat extracted from the internal walls of the expander via a regeneration heat exchanger including the yield is less than one.

Pour preuve du bien-fondé du piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention, on note que si toutes les parois internes du détendeur 279 montré en figures 2 et 3 - y compris la culasse inférieure 213, la culasse supérieure 214, la calotte chaude inférieure 226 et la calotte chaude supérieure 232 - étaient maintenues à seulement cent degrés Celsius à l’instar des parois internes des moteurs à combustion interne automobiles produits en grande série, la puissance calorifique moyenne spécifique à la surface – par exemple exprimée en kilowatts par mètre carré - cédée par le gaz de travail 240 au cylindre froid 204, serait très inférieure à celle cédée par ledit gaz 240 auxdites culasses 213, 214 et auxdites calottes 226, 232.As proof of the validity of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, we note that if all the internal walls of the regulator 279 shown in Figures 2 and 3 - including the lower cylinder head 213, the upper cylinder head 214, the cap lower hot 226 and the upper hot cap 232 - were maintained at only one hundred degrees Celsius like the internal walls of mass-produced automobile internal combustion engines, the average specific heat output at the surface - for example expressed in kilowatts per square meter - transferred by the working gas 240 to the cold cylinder 204, would be much lower than that transferred by said gas 240 to said cylinder heads 213, 214 and to said caps 226, 232.

En effet, la surface que le cylindre froid 204 expose au gaz de travail 240 est petite en début de détente dudit gaz 240, puis s’agrandit au fur et mesure que ledit gaz 240 se détend et que parallèlement, sa température baisse, contrairement à la culasse inférieure 213, à la culasse supérieure 214, à la calotte chaude inférieure 226 et à la calotte chaude supérieure 232, dont la surface exposée au gaz de travail 240 reste constante.Indeed, the surface that the cold cylinder 204 exposes to the working gas 240 is small at the start of expansion of said gas 240, then increases as said gas 240 expands and at the same time, its temperature drops, unlike the lower yoke 213, the upper yoke 214, the lower hot cap 226 and the upper hot cap 232, the surface of which exposed to the working gas 240 remains constant.

Ainsi, en supposant que lesdites culasses 213, 214 et lesdites calottes 226, 232 soient maintenues volontairement à cent degrés Celsius durant la détente, la puissance de refroidissement spécifique à la surface serait beaucoup plus faible au niveau des parois internes du cylindre froid 204 qu’au niveau de celles desdites culasses 213, 214 et desdites calottes 226, 232.Thus, assuming that said cylinder heads 213, 214 and said caps 226, 232 are voluntarily maintained at one hundred degrees Celsius during expansion, the specific cooling power at the surface would be much lower at the level of the internal walls of the cold cylinder 204 than at the level of those of said cylinder heads 213, 214 and said caps 226, 232.

En outre, le piston à double effet multitempérature 201 étant comme son nom l’indique à double effet, la surface du cylindre froid 204 relativement à celle desdites culasses 213, 214 et desdites calottes 226, 232 se retrouve fortement réduite comparativement à ce que serait ladite surface si ledit piston 201 était à simple effet.Furthermore, the multi-temperature double-acting piston 201 being, as its name indicates, double-acting, the surface of the cold cylinder 204 relative to that of said cylinder heads 213, 214 and said caps 226, 232 is found to be greatly reduced compared to what would be said surface if said piston 201 was single-acting.

En effet, le cylindre froid 204 étant commun à la chambre de volume variable inférieure 208 et à la chambre de volume variable supérieure 209, sa surface vaut ici et selon l’exemple de réalisation du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention montré en figures 2 et 3, moins de trente pour cent de la surface interne totale du détendeur 279 qui est mise en contact avec le gaz de travail 240.Indeed, the cold cylinder 204 being common to the lower variable volume chamber 208 and to the upper variable volume chamber 209, its surface is valid here and according to the example of embodiment of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention shown in Figures 2 and 3, less than thirty percent of the total internal surface of the regulator 279 which is brought into contact with the working gas 240.

On observe également qu’à puissance maximale identique, le moteur thermique 202 étant doté du piston à double effet multitempérature 201 et exécutant un cycle de Brayton à régénération, la surface interne de son cylindre froid 204 est plus petite en absolu que la surface interne du cylindre d’un moteur à cycle d’Otto ou de Diesel d’architecture conventionnelle.It is also observed that at identical maximum power, the thermal engine 202 being equipped with the multi-temperature double-acting piston 201 and executing a regenerative Brayton cycle, the internal surface of its cold cylinder 204 is smaller in absolute terms than the internal surface of the cylinder of an Otto cycle or Diesel engine of conventional architecture.

Ceci, réduit les pertes thermiques relatives imputables audit cylindre froid 204.This reduces the relative thermal losses attributable to said cold cylinder 204.

De plus, la température maximale atteinte par les gaz dans le cylindre d’un moteur à cycle d’Otto ou de Diesel conventionnel est de l’ordre de deux mille cinq cents degrés Celsius contre seulement environ mille trois-cents degrés Celsius s’agissant du moteur thermique 202 exécutant un cycle de Brayton à régénération montré en figures 1 à 3.In addition, the maximum temperature reached by the gases in the cylinder of an Otto cycle or conventional Diesel engine is of the order of two thousand five hundred degrees Celsius compared to only around one thousand three hundred degrees Celsius when it comes to of the heat engine 202 executing a regenerative Brayton cycle shown in Figures 1 to 3.

Toutes choses égales par ailleurs, cette moindre température réduit encore les pertes de chaleur du gaz de travail 240 au contact du cylindre froid 204.All things being equal, this lower temperature further reduces the heat losses of the working gas 240 in contact with the cold cylinder 204.

En outre, on remarquera que contrairement à la culasse inférieure 213, à la culasse supérieure 214, à la calotte chaude inférieure 226 et à la calotte chaude supérieure 232, le moteur thermique 202 étant doté du piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention, son cylindre froid 204 est localisé dans une zone de faible turbulence du gaz de travail 240 lors de l’introduction dudit gaz 240 dans la chambre de volume variable inférieure 208 ou la chambre de volume variable supérieure 209 via la soupape d’admission 284 correspondante, ou lors de l’expulsion dudit gaz 240 hors desdites chambres 208, 209 via leur soupape d'échappement 285.Furthermore, it will be noted that unlike the lower cylinder head 213, the upper cylinder head 214, the lower hot cap 226 and the upper hot cap 232, the heat engine 202 is equipped with the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention. , its cold cylinder 204 is located in a zone of low turbulence of the working gas 240 during the introduction of said gas 240 into the lower variable volume chamber 208 or the upper variable volume chamber 209 via the corresponding inlet valve 284 , or during the expulsion of said gas 240 from said chambers 208, 209 via their exhaust valve 285.

Cette turbulence de faible intensité limite le forçage convectif et la cession de chaleur par le gaz de travail 240 au cylindre froid 204.This low intensity turbulence limits the convective forcing and the transfer of heat by the working gas 240 to the cold cylinder 204.

On remarquera d’ailleurs que, contrairement aux moteurs conventionnels à cycle d’Otto ou de Diesel, la turbulence des gaz introduits dans le détendeur 279 n’a pas besoin d’être forcée par des mouvements connus de l’homme de l’art sous les termes anglo-saxons de « tumble », de «swirl » ou de « squish », pour favoriser quelque combustion que ce soit.It will also be noted that, unlike conventional Otto or Diesel cycle engines, the turbulence of the gases introduced into the regulator 279 does not need to be forced by movements known to those skilled in the art. under the Anglo-Saxon terms of “tumble”, “swirl” or “squish”, to promote any combustion whatsoever.

En effet, dans la mesure où le moteur thermique 202 doté du piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention exécute un cycle de Brayton à régénération - ce qui est sa vocation première - la combustion ou le réchauffage du gaz de travail 240 s’effectue au moyen d’une source chaude située en amont du détendeur 279 et non dans ledit détendeur 279, ladite source pouvant être constituée d’un brûleur, d’un échangeur de chaleur ou encore et à titre d’exemple non-limitatif, d’un capteur à concentration de rayonnement solaire.Indeed, to the extent that the heat engine 202 equipped with the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention executes a regenerative Brayton cycle - which is its primary purpose - the combustion or reheating of the working gas 240 occurs. carried out by means of a hot source located upstream of the regulator 279 and not in said regulator 279, said source being able to consist of a burner, a heat exchanger or even and by way of non-limiting example, a solar radiation concentration sensor.

La non nécessité de créer de la turbulence volontaire pour favoriser une combustion réduit donc encore les pertes thermiques du moteur thermique 202 doté du piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention exécutant un cycle de Brayton à régénération par rapport à celles d’un moteur conventionnel à cycle d’Otto ou de Diesel, et ceci, du fait d’un moindre forçage convectif entre le gaz de travail 240 et la paroi interne du cylindre froid 204.The non-need to create voluntary turbulence to promote combustion therefore further reduces the thermal losses of the heat engine 202 equipped with the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention executing a regenerative Brayton cycle compared to those of an engine conventional with an Otto or Diesel cycle, and this, due to less convective forcing between the working gas 240 and the internal wall of the cold cylinder 204.

Ceci étant dit, pour bénéficier des avantages du piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention, on comprend que ledit piston 201 implique de faire coopérer des pièces chaudes et des pièces froides distantes les unes des autres de seulement quelques millimètres.That being said, to benefit from the advantages of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, we understand that said piston 201 involves making hot parts and cold parts distant from each other only a few millimeters cooperate.

Pour démontrer comment le piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention autorise cette coopération de pièces chaudes et de pièces froides très proches les unes des autres, nous supposerons ici que la broche centrale de piston 210, le disque de liaison radiale inférieure 224, le disque de liaison radiale supérieure 225, l’anneau périphérique d’étanchéité 220 ainsi que le tube inférieur coaxial externe de broche 243 et le tube supérieur coaxial externe de broche 248 sont réalisés en acier à hautes caractéristiques mécaniques, tandis que la calotte chaude inférieure 226 et la calotte chaude supérieure 232 sont réalisées en carbure silicium 276.To demonstrate how the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention allows this cooperation of hot parts and cold parts very close to each other, we will assume here that the central piston pin 210, the lower radial connection disk 224, the upper radial connection disc 225, the peripheral sealing ring 220 as well as the lower external coaxial spindle tube 243 and the upper external coaxial spindle tube 248 are made of steel with high mechanical characteristics, while the lower hot cap 226 and the upper hot cap 232 are made of silicon carbide 276.

Le carter-cylindre refroidi 203 et le cylindre froid 204 sont quant à eux réalisés en fonte, cependant que la culasse inférieure 213 et la culasse supérieure 214 sont également réalisées en carbure silicium 276.The cooled cylinder block 203 and the cold cylinder 204 are made of cast iron, while the lower cylinder head 213 and the upper cylinder head 214 are also made of silicon carbide 276.

Nous supposerons également ici que le diamètre intérieur du cylindre froid 204 vaut deux cent quarante millimètres.We will also assume here that the internal diameter of the cold cylinder 204 is two hundred and forty millimeters.

La grande proximité entre les pièces froides 210, 224, 225, 220 en acier ou celles en fonte 203, 204, et les pièces chaudes 226, 232, fait apparaître un double enjeu lié aux dilatations différentielles et à la limitation des transferts de chaleur depuis lesdites pièces chaudes 226, 232, vers lesdites pièces froides 210, 224, 225, 220, 203, 204.The close proximity between the cold parts 210, 224, 225, 220 in steel or those in cast iron 203, 204, and the hot parts 226, 232, reveals a double issue linked to differential expansions and the limitation of heat transfers from said hot parts 226, 232, towards said cold parts 210, 224, 225, 220, 203, 204.

Prenons par exemple le cas de la calotte chaude inférieure 226 du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, selon sa configuration particulière montrée en figures 2 à 4 et en figures 6 à 11, le fonctionnement de la calotte chaude supérieure 232 étant identique.Let us take for example the case of the lower hot cap 226 of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, according to its particular configuration shown in Figures 2 to 4 and in Figures 6 to 11, the operation of the upper hot cap 232 being identical .

Ladite calotte 226 et l’ensemble mécano soudé 289 que forme l’anneau périphérique d’étanchéité 220, le disque de liaison radiale inférieure 224, le disque de liaison radiale supérieure 225 et la broche centrale de piston 210 avec lequel coopère ladite calotte 226, sont tous deux fabriqués à une température de l’ordre de vingt degrés Celsius.Said cap 226 and the mechanically welded assembly 289 which forms the peripheral sealing ring 220, the lower radial connection disc 224, the upper radial connection disc 225 and the central piston pin 210 with which said cap 226 cooperates, are both manufactured at a temperature of around twenty degrees Celsius.

Or, en fonctionnement, la température de l’ensemble mécano soudé 289 se stabilise à cent degrés Celsius cependant que celle de la calotte chaude inférieure 226 se stabilise à neuf cent cinquante degrés Celsius.However, in operation, the temperature of the mechanically welded assembly 289 stabilizes at one hundred degrees Celsius while that of the lower hot cap 226 stabilizes at nine hundred and fifty degrees Celsius.

Tenant compte des coefficients de dilatation des matériaux constitutifs de la calotte chaude inférieure 226 et de l’ensemble mécano soudé 289, ces températures conduisent à des écarts de diamètre à chaud entre celui de ladite calotte 226 et celui dudit ensemble 289 de près d’un millimètre.Taking into account the expansion coefficients of the materials constituting the lower hot cap 226 and the mechanically welded assembly 289, these temperatures lead to differences in hot diameter between that of said cap 226 and that of said assembly 289 of nearly one millimeter.

De même, sous l’effet de la température, la longueur axiale totale de la calotte chaude inférieure 226 croît de l’ordre d’un millimètre également, une telle variation de dite longueur ne pouvant que difficilement être absorbée par les moyens de plaquage de calotte 234 qui doivent par ailleurs reprendre les efforts axiaux générés par l’inertie de ladite calotte 226 lors des accélérations du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention.Likewise, under the effect of the temperature, the total axial length of the lower hot cap 226 also increases by around one millimeter, such a variation in said length being difficult to absorb by the plating means of cap 234 which must also take up the axial forces generated by the inertia of said cap 226 during accelerations of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention.

En outre, la grande proximité entre la calotte chaude inférieure 226 et l’ensemble mécano soudé 289 est de nature à favoriser les transferts de chaleur depuis ladite calotte 226 vers ledit ensemble 289, lesdits transferts étant néfastes au rendement thermodynamique du moteur thermique 202 à cycle de Brayton à régénération.Furthermore, the close proximity between the lower hot cap 226 and the mechanically welded assembly 289 is likely to promote heat transfers from said cap 226 to said assembly 289, said transfers being detrimental to the thermodynamic efficiency of the cycle heat engine 202. of Brayton to regeneration.

Le piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention répond à ce double besoin d’une part, d’absorber d’importants écarts de dilatation entre diverses pièces maintenues au contact l’une de l’autre et opérant à des températures très différentes, et d’autre part, de limiter les échanges de chaleur entre lesdites pièces.The multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention meets this double need on the one hand, to absorb significant differences in expansion between various parts kept in contact with each other and operating at very different temperatures , and on the other hand, to limit the heat exchanges between said parts.

En effet, comme on le voit par exemple en , ledit piston 201 comprend d’une part, un anneau isolant 236 en oxyde de zirconium 238 - un matériau réputé pour sa bonne tenue en température et sa très faible conductivité thermique – qui est interposé entre la calotte chaude inférieure 226 et l’anneau périphérique d’étanchéité 220 et d’autre part, un anneau isolant 236 fait du même matériau qui est interposé entre ladite calotte 226 et la broche centrale de piston 210.Indeed, as we see for example in , said piston 201 comprises on the one hand, an insulating ring 236 made of zirconium oxide 238 - a material renowned for its good temperature resistance and its very low thermal conductivity - which is interposed between the lower hot cap 226 and the peripheral ring sealing ring 220 and on the other hand, an insulating ring 236 made of the same material which is interposed between said cap 226 and the central piston pin 210.

Comme on le voit en , avantageusement, le tube inférieur coaxial externe de broche 243 qui forme les moyens de plaquage de calotte 234 repose sur l’anneau isolant 236 qui est radialement proche de la broche centrale de piston 210.As we see in , advantageously, the lower external coaxial pin tube 243 which forms the cap plating means 234 rests on the insulating ring 236 which is radially close to the central piston pin 210.

On note aussi en le ressort de tube 250 qui prend appui sur la crosse 244 et qui est constitué d’un empilement de rondelles « Belleville ».We also note in the tube spring 250 which rests on the stock 244 and which is made up of a stack of “Belleville” washers.

On remarque également que pour limiter les pertes de chaleur préjudiciables au rendement du moteur thermique 202 à cycle de Brayton à régénération qui reçoit le piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention, l’anneau isolant 236 interposé entre la calotte chaude inférieure 226 et l’anneau périphérique d’étanchéité 220 est maintenu plaqué sur ladite calotte 226 par l’intermédiaire d’une arête de contact de faible surface 241 qui réduit la section laissée au passage de la chaleur.We also note that to limit heat losses detrimental to the efficiency of the regenerative Brayton cycle heat engine 202 which receives the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, the insulating ring 236 interposed between the lower hot cap 226 and the peripheral sealing ring 220 is kept pressed against said cap 226 via a small surface contact edge 241 which reduces the section left for the passage of heat.

Comme on le remarque en figures 10 et 11, grâce à la configuration particulière du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, la dilatation thermique de la calotte chaude inférieure 226 n’influe que peu ou pas sur la longueur totale de l’assemblage que constitue ladite calotte 226 avec l’anneau périphérique d’étanchéité 220, de sorte que les moyens de plaquage de calotte 234 qui plaquent ladite calotte 226 sur ledit anneau 220 ne sont pas sur-contraints par ladite dilatation.As can be seen in Figures 10 and 11, thanks to the particular configuration of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, the thermal expansion of the lower hot cap 226 has little or no influence on the total length of the assembly which constitutes said cap 226 with the peripheral sealing ring 220, so that the cap pressing means 234 which press said cap 226 onto said ring 220 are not over-constrained by said expansion.

En effet, on remarque en figures 10 et 11 que la calotte chaude inférieure 226 présente une surface conique concave de calotte 251 par l’intermédiaire de laquelle ladite calotte 226 est maintenue plaquée par les moyens de plaquage de calotte 234 sur une arête circulaire de contact périphérique 252 que présente l’anneau isolant 236 lequel est solidaire de l’anneau périphérique d’étanchéité 220, ladite arête 252 faisant office d’arête de contact de faible surface 241.Indeed, we note in Figures 10 and 11 that the lower hot cap 226 has a concave conical surface of cap 251 by means of which said cap 226 is kept pressed by the cap plating means 234 on a circular contact edge peripheral 252 presented by the insulating ring 236 which is integral with the peripheral sealing ring 220, said edge 252 acting as a small surface contact edge 241.

L’angle du cône concave que forme la surface conique concave de calotte 251 est calculé pour que lorsque ladite surface 251 glisse sur l’arête circulaire de contact périphérique 252 du fait de l’écart entre la dilatation thermique de la calotte chaude inférieure 226 et celle de l’ensemble ensemble mécano soudé 289, la distance axiale qui sépare le point d’appui du tube inférieur coaxial externe de broche 243 sur ladite calotte 226 de l’anneau périphérique d’étanchéité 220 reste approximativement constante toute chose égale par ailleurs.The angle of the concave cone formed by the concave conical surface of the cap 251 is calculated so that when said surface 251 slides on the circular edge of peripheral contact 252 due to the difference between the thermal expansion of the lower hot cap 226 and that of the entire mechanically welded assembly 289, the axial distance which separates the point of support of the lower external coaxial tube of spindle 243 on said cap 226 from the peripheral sealing ring 220 remains approximately constant, all other things being equal.

Selon cette configuration particulière du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, la surface conique concave de calotte 251 et l’arête circulaire de contact périphérique 252 que présente l’anneau isolant 236 qui est solidaire de l’anneau périphérique d’étanchéité 220, forment les moyens de centrage de calotte 235.According to this particular configuration of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, the concave conical surface of the cap 251 and the circular peripheral contact edge 252 presented by the insulating ring 236 which is integral with the peripheral sealing ring 220, form the cap centering means 235.

Selon ladite configuration, l’effort axial auquel est soumis le tube inférieur coaxial externe de broche 243 reste approximativement constant quel que soit l’écart entre la dilatation thermique de la calotte chaude inférieure 226 et celle de l’ensemble mécano soudé 289, cependant que ladite calotte 226 reste radialement toujours centrée par rapport à l’anneau périphérique d’étanchéité 220.According to said configuration, the axial force to which the lower external coaxial spindle tube 243 is subjected remains approximately constant whatever the difference between the thermal expansion of the lower hot cap 226 and that of the mechanically welded assembly 289, while said cap 226 remains radially always centered in relation to the peripheral sealing ring 220.

Notons d’ailleurs que ladite configuration permet aussi de limiter la variation de rapport volumétrique du moteur thermique 202 en fonction de sa température, particulièrement lors des phases de démarrage à froid dudit moteur 202.Note also that said configuration also makes it possible to limit the variation in volumetric ratio of the thermal engine 202 as a function of its temperature, particularly during the cold start phases of said engine 202.

On remarquera, par exemple en , que l’anneau isolant 236 qui est interposé entre la calotte chaude inférieure 226 et le tube inférieur coaxial externe de broche 243 ne comporte pas à proprement parler d’arête de contact de faible surface 241, l’épaisseur radiale dudit tube 243 constituant en soi ladite arête 241.We will notice, for example in , that the insulating ring 236 which is interposed between the lower hot cap 226 and the lower external coaxial spindle tube 243 does not strictly speaking have a small surface contact edge 241, the radial thickness of said tube 243 constituting in itself said edge 241.

Comme le montrent clairement les figures 4 et 5 et les figures 8 à 11, une jupe en tonneau 260 est donc bien aménagée en périphérie externe de l’anneau périphérique d’étanchéité 220 de sorte à prendre appui sur le cylindre froid 204, ladite jupe 260 présentant une forme convergente qui favorise l’établissement d’un régime de lubrification hydrodynamique entre elle-même et ledit cylindre 204.As clearly shown in Figures 4 and 5 and Figures 8 to 11, a barrel skirt 260 is therefore well arranged on the external periphery of the peripheral sealing ring 220 so as to bear on the cold cylinder 204, said skirt 260 having a convergent shape which promotes the establishment of a hydrodynamic lubrication regime between itself and said cylinder 204.

Au voisinage des deux extrémités axiales de l’anneau périphérique d’étanchéité 220, on remarque, de façon particulièrement claire en figures 10 et 11, les deux segments de compression 222 qui forment les moyens d’étanchéité de piston 221 et qui empêchent le gaz de travail 240 de passer de la chambre de volume variable inférieure 208 à la chambre de volume variable supérieure 209, et inversement.In the vicinity of the two axial ends of the peripheral sealing ring 220, we notice, particularly clearly in Figures 10 and 11, the two compression segments 222 which form the piston sealing means 221 and which prevent the gas working 240 to pass from the lower variable volume chamber 208 to the upper variable volume chamber 209, and vice versa.

Toujours en figures 10 et 11, au dessous de la jupe en tonneau 260, on distingue le segment racleur d’huile 278 et les orifices périphériques de lubrification d’anneau 229 qui débouchent à l’arrière dudit segment 278.Still in Figures 10 and 11, below the barrel skirt 260, we can see the oil scraper segment 278 and the peripheral ring lubrication orifices 229 which open at the rear of said segment 278.

Cette disposition permet d’une part, d’amener de l’huile de lubrification et de refroidissement 283 pour lubrifier la jupe en tonneau 260 et les segments de compression 222, et d’autre part, de retourner tout excédent de dite huile 283 dans le volume interne de piston 228.This arrangement allows, on the one hand, to bring lubricating and cooling oil 283 to lubricate the barrel skirt 260 and the compression segments 222, and on the other hand, to return any excess of said oil 283 into the internal volume of piston 228.

Les figures 8 et 9 montrent le cheminement de l’huile de lubrification et de refroidissement 283 au travers de l’ensemble mécano soudé 289.Figures 8 and 9 show the path of the lubricating and cooling oil 283 through the mechanically welded assembly 289.

En effet, ladite huile 283 en provenance d’une source de fluide lubrifiant-refroidissant 218 est ici injectée dans la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 par une buse à fluide 266, cette dernière projetant un jet d’huile de lubrification et de refroidissement 283 dans un réservoir axial de vis 267 qui est aménagé axialement dans la tête de vis de piston 253.Indeed, said oil 283 coming from a source of lubricating-cooling fluid 218 is here injected into the piston cooling and lubrication chamber 217 by a fluid nozzle 266, the latter projecting a jet of lubricating oil and cooling 283 in an axial screw reservoir 267 which is arranged axially in the piston screw head 253.

Le réservoir axial de vis 267 permet de stocker de l’huile de lubrification et de refroidissement 283 quel que soit le sens de déplacement du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, et de maximiser la part de dite huile 283 qui transite par le volume interne de piston 228 avant d’être expulsée dans le carter de transmission 206.The axial screw reservoir 267 makes it possible to store lubricating and cooling oil 283 whatever the direction of movement of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, and to maximize the portion of said oil 283 which passes through the internal volume of piston 228 before being expelled into the transmission casing 206.

En effet, une partie relativement faible de ladite huile 283 est utilisée d’une part, pour lubrifier les segments à coupe 282 qui forment une étanchéité entre le tube supérieur coaxial externe de broche 248 et la culasse supérieure 214 et d’autre part, pour refroidir ledit tube 248.Indeed, a relatively small part of said oil 283 is used on the one hand, to lubricate the cut segments 282 which form a seal between the upper external coaxial spindle tube 248 and the upper cylinder head 214 and on the other hand, to cool said tube 248.

A ce titre, on remarque en le clapet limiteur de pression 274 qui fait office de trop-plein de la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 et qui permet, en coopération avec un clapet anti-retour d’admission d’air 271 relié à une source d’air 270 ledit clapet 271 laissant un air de forçage de fluide 272 entrer dans ladite chambre 217, de légèrement pressuriser cette dernière tout en limitant le niveau d’huile de lubrification et de refroidissement 283 que contient ladite chambre 217.In this respect, we note in the pressure relief valve 274 which acts as an overflow of the cooling and piston lubrication chamber 217 and which allows, in cooperation with an air intake check valve 271 connected to an air source 270 said valve 271 letting a fluid forcing air 272 enter said chamber 217, to slightly pressurize the latter while limiting the level of lubricating and cooling oil 283 contained in said chamber 217.

En effet, en deçà d’une certaine pression régnant dans la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217, le clapet anti-retour d’admission d’air 271 laisse entrer de l’air de forçage de fluide 272 en provenance de la source d’air 270 dans ladite chambre 217, cependant qu’au dessus d’une certaine dite pression, le clapet limiteur de pression 274 expulse de l’air de forçage de fluide 272 dans une bâche à air 273.Indeed, below a certain pressure prevailing in the piston cooling and lubrication chamber 217, the air intake non-return valve 271 lets in fluid forcing air 272 coming from the air source 270 in said chamber 217, while above a certain said pressure, the pressure limiting valve 274 expels fluid forcing air 272 into an air tank 273.

Comme on le voit en , avantageusement, l’intérieur du carter de transmission 206 peut former à la fois la source d’air 270 et la bâche à air 273.As we see in , advantageously, the interior of the transmission casing 206 can form both the air source 270 and the air cover 273.

La légère pressurisation de la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 au moyen d’un air de forçage de fluide 272 permet, lorsque le moteur thermique 202 tourne à faible vitesse et que les accélérations du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention sont de faible intensité, de forcer l’huile de lubrification et de refroidissement 283 à pénétrer dans la galerie de lubrification-refroidissement 227 qui est aménagée dans la broche centrale de piston 210.The slight pressurization of the piston cooling and lubrication chamber 217 by means of a fluid forcing air 272 allows, when the heat engine 202 is rotating at low speed and the accelerations of the multi-temperature double-acting piston 201 following the invention are of low intensity, to force the lubricating and cooling oil 283 to enter the lubrication-cooling gallery 227 which is arranged in the central piston pin 210.

Toujours aux fins de maximiser la part d’huile de lubrification et de refroidissement 283 qui transite par le volume interne de piston 228, on remarque en figures 8 et 9 le clapet anti retour de vis 269 qui est ici positionné au fond du réservoir axial de vis 267 afin qu’à chaque accélération en direction de la culasse supérieure 214 du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, l’huile de lubrification et de refroidissement 283 que contient ledit réservoir 267 soit forcée à pénétrer dans la galerie de lubrification-refroidissement 227 via des conduits radiaux de liaison réservoir-galerie 268, tandis que lorsque ledit piston 201 accélère en direction de la culasse inférieure 213, ladite huile 283 contenue dans ladite galerie 227 ne retourne pas audit réservoir 267.Still in order to maximize the portion of lubricating and cooling oil 283 which passes through the internal volume of piston 228, we note in Figures 8 and 9 the screw non-return valve 269 which is here positioned at the bottom of the axial reservoir of screw 267 so that at each acceleration towards the upper cylinder head 214 of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, the lubricating and cooling oil 283 contained in said reservoir 267 is forced to penetrate into the lubrication gallery -cooling 227 via radial conduits connecting the tank-gallery 268, while when said piston 201 accelerates towards the lower cylinder head 213, said oil 283 contained in said gallery 227 does not return to said tank 267.

L’ensemble de ces aménagements réalisés au niveau de la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 et au niveau de la tête de vis de piston 253 assure une circulation d’huile de lubrification et de refroidissement 283 à l’intérieur de l’ensemble mécano soudé 289 pour maintenir la température de ce dernier aux environs de cent degrés Celsius, ceci tout en assurant à la jupe en tonneau 260 et aux segments 222, 278 une lubrification appropriée.All of these arrangements made at the level of the piston cooling and lubrication chamber 217 and at the level of the piston screw head 253 ensure circulation of lubricating and cooling oil 283 inside the mechanically welded assembly 289 to maintain the temperature of the latter at around one hundred degrees Celsius, while ensuring that the barrel skirt 260 and the segments 222, 278 have appropriate lubrication.

Comme on le voit en figures 8 et 9, une première section de la galerie de lubrification-refroidissement 227 achemine l’huile de lubrification et de refroidissement 283 depuis la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 jusqu’au volume interne de piston 228, ceci en passant d’abord par le réservoir axial de vis 267, le clapet anti retour de vis 269 et les conduits radiaux de liaison réservoir-galerie 268.As seen in Figures 8 and 9, a first section of the lubrication-cooling gallery 227 routes the lubricating and cooling oil 283 from the piston cooling and lubrication chamber 217 to the piston internal volume 228 , this by first passing through the axial screw reservoir 267, the screw non-return valve 269 and the radial reservoir-gallery connection conduits 268.

En figures 8 et 9, on a montré que l’huile de lubrification et de refroidissement 283 débouche dans le volume interne de piston 228 via un faible jeu axial laissé entre un disque de répartition de fluide 261 et le disque de liaison radiale supérieure 225, ledit disque de répartition 261 étant principalement parallèle audit disque de liaison radiale 225 et formant d’une part, une étanchéité avec la broche centrale de piston 210, et finissant d’autre part, radialement au voisinage de la paroi interne de l’anneau périphérique d’étanchéité 220, l’huile de lubrification et de refroidissement 283 en provenance de la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 pouvant sortir au niveau dudit voisinage via des déversoirs de répartition 290.In Figures 8 and 9, it has been shown that the lubricating and cooling oil 283 opens into the internal volume of piston 228 via a small axial clearance left between a fluid distribution disk 261 and the upper radial connection disk 225, said distribution disk 261 being mainly parallel to said radial connection disk 225 and forming on the one hand, a seal with the central piston pin 210, and ending on the other hand, radially in the vicinity of the internal wall of the peripheral ring seal 220, the lubricating and cooling oil 283 coming from the piston cooling and lubricating chamber 217 being able to exit at said vicinity via distribution overflows 290.

La proximité axiale entre le disque de répartition de fluide 261 et le disque de liaison radiale supérieure 225 est telle, que l’huile de lubrification et de refroidissement 283 est forcée à lécher l’entièreté de la surface interne du disque de liaison radiale supérieure 225 avant de ressortir par les déversoirs de répartition 290.The axial proximity between the fluid distribution disk 261 and the upper radial connection disk 225 is such that the lubricating and cooling oil 283 is forced to lick the entire internal surface of the upper radial connection disk 225 before exiting through the distribution spillways 290.

Cette configuration particulière du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention permet de maintenir la température du disque de liaison radiale supérieure 225 proche de cent degrés Celsius, quelle que soit la puissance délivrée par le moteur thermique 202.This particular configuration of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention makes it possible to maintain the temperature of the upper radial connection disk 225 close to one hundred degrees Celsius, whatever the power delivered by the heat engine 202.

Comme on le voit en , une partie de l’huile de lubrification et de refroidissement 283 sortant des déversoirs de répartition 290 refroidit l’anneau périphérique d’étanchéité 220 par l’intérieur et alimente les orifices périphériques de lubrification d’anneau 229, de sorte qu’un peu de ladite huile 283 ressort entre les deux lèvres du segment racleur d’huile 278, ce dernier formant, consécutivement aux allers et retours opérés par le piston à double effet multitempérature 201 dans le cylindre froid 204, un film d’huile de lubrification et de refroidissement 283 en surface dudit cylindre 204, ceci tout en récupérant ladite huile 283 présente en excès sur ladite surface.As we see in , part of the lubricating and cooling oil 283 leaving the distribution weirs 290 cools the peripheral sealing ring 220 from the inside and supplies the peripheral ring lubrication orifices 229, so that a little of said oil 283 springs between the two lips of the oil scraper ring 278, the latter forming, consecutively to the back and forth movements carried out by the multi-temperature double-acting piston 201 in the cold cylinder 204, a film of lubricating oil and cooling 283 on the surface of said cylinder 204, this while recovering said oil 283 present in excess on said surface.

On remarque en figures 8 et 9 que les efforts d’accélération sont utilisés par le piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention pour forcer le parcours de l’huile de lubrification et de refroidissement 283 afin que toutes les surfaces du volume interne de piston 228 soient uniformément refroidies.We note in Figures 8 and 9 that the acceleration forces are used by the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention to force the path of the lubricating and cooling oil 283 so that all the surfaces of the internal volume of piston 228 are uniformly cooled.

A ce titre, on remarque en figures 8 et 9 la collerette de recirculation de fluide 262 que comporte la broche centrale de piston 210, à l’intérieur du volume interne de piston 228 et au voisinage du disque de liaison radiale inférieure 224.In this respect, we note in Figures 8 and 9 the fluid recirculation flange 262 which the central piston pin 210 comprises, inside the internal volume of piston 228 and in the vicinity of the lower radial connection disk 224.

A chaque accélération en direction de la culasse inférieure 213 du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention et comme l’illustre la , ladite collerette 262 rejette radialement et en direction de la paroi interne de l’anneau périphérique d’étanchéité 220 de l’huile de lubrification et de refroidissement 283 qui s’est accumulée dans un réservoir à trop-plein 264 constitué d’une forme en creux que présente le disque de liaison radiale inférieure 224 au niveau de sa liaison avec la broche centrale de piston 210.At each acceleration towards the lower cylinder head 213 of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention and as illustrated in , said flange 262 rejects radially and in the direction of the internal wall of the peripheral sealing ring 220 of the lubricating and cooling oil 283 which has accumulated in an overflow tank 264 consisting of a form hollow that the lower radial connection disc 224 presents at the level of its connection with the central piston pin 210.

Comme montré en figures 4 à 11, la collerette de recirculation de fluide 262 peut avantageusement comporter des rigoles de collerette 263 qui forment des jets radiaux de fluide lubrifiant-refroidissant 257 de sorte à garantir que l’huile de lubrification et de refroidissement 283 soit uniformément répartie sur trois cent soixante degrés.As shown in Figures 4 to 11, the fluid recirculation flange 262 can advantageously comprise flange channels 263 which form radial jets of lubricating-cooling fluid 257 so as to guarantee that the lubricating and cooling oil 283 is uniformly distributed over three hundred and sixty degrees.

On remarque en figures 8 et 9 les orifices de trop-plein 265 qui débouchent de la paroi externe de la broche centrale de piston 210 et qui communiquent avec l’intérieur du carter de transmission 206 via la galerie de lubrification-refroidissement 227.We note in Figures 8 and 9 the overflow orifices 265 which open from the external wall of the central piston pin 210 and which communicate with the interior of the transmission casing 206 via the lubrication-cooling gallery 227.

La position axiale desdits orifices 265 fixe le niveau maximal dudit réservoir 264 de sorte qu’à chaque accélération en direction de la culasse supérieure 214 du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, le niveau d’huile de lubrification et de refroidissement 283 que contient ledit réservoir 264 ne dépasse pas celui desdits orifices de trop-plein 265, ladite huile 283 en excès étant expulsée vers l’intérieur du carter de transmission 206.The axial position of said orifices 265 fixes the maximum level of said reservoir 264 so that at each acceleration towards the upper cylinder head 214 of the multi-temperature double-acting piston 201 according to the invention, the level of lubricating and cooling oil 283 contained in said reservoir 264 does not exceed that of said overflow orifices 265, said excess oil 283 being expelled towards the interior of the transmission casing 206.

Les possibilités du piston à double effet multitempérature 1 selon l’invention ne s’en limitent pas aux applications qui viennent d’être décrites et il doit d’ailleurs être entendu que la description qui précède n’a été donnée qu’à titre d’exemple et qu’elle ne limite nullement le domaine de ladite invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d’exécution décrits par tout autre équivalent.The possibilities of the multi-temperature double-acting piston 1 according to the invention are not limited to the applications which have just been described and it must also be understood that the preceding description has only been given as a guide. example and that it in no way limits the field of said invention from which we would not escape by replacing the details of execution described by any other equivalent.

Claims (23)

Piston à double effet multitempérature (201) pouvant translater dans un cylindre froid (204) aménagé dans un carter-cylindre refroidi (203) que comprend un moteur thermique (202), ledit piston (201) étant directement ou indirectement relié par des moyens de transmission de puissance (205) logés dans un carter de transmission (206) à au moins un arbre de sortie de puissance (207) rotatif ou alternatif cependant que ledit piston (201) forme une chambre de volume variable inférieure (208) avec le cylindre froid (204) et une culasse inférieure (213) qui est positionnée entre ledit piston (201) et le carter de transmission (206), ledit piston (201) formant simultanément une chambre de volume variable supérieure (209) avec ledit cylindre (204) et une culasse supérieure (214), lesdites chambres (208, 209) renfermant un gaz de travail (240),caractérisé en ce qu’il comprend
  • Une broche centrale de piston (210) approximativement coaxiale au cylindre froid (204) et dont une première extrémité forme une tige inférieure de piston (211) qui traverse de part en part la culasse inférieure (213) via un orifice de tige inférieure (215) qui coopère avec des moyens d’étanchéité de tige inférieure (280) pour déboucher dans le carter de transmission (206) et pour être directement ou indirectement reliée aux moyens de transmission de puissance (205) par des moyens de fixation de piston (231), tandis que la deuxième extrémité de ladite broche (210) forme une tige supérieure de piston (212) qui traverse de part en part la culasse supérieure (214) via un orifice de tige supérieure (216) qui coopère avec des moyens d’étanchéité de tige supérieure (281) pour déboucher dans une chambre de refroidissement et de lubrification de piston (217) reliée à une source de fluide lubrifiant-refroidissant (218), cette dernière introduisant un fluide lubrifiant-refroidissant (257) dans ladite chambre (217) ;
  • Un anneau périphérique d’étanchéité (220) dont le diamètre extérieur est sensiblement inférieur au diamètre intérieur du cylindre froid (204), ledit anneau (220) comportant des moyens d’étanchéité de piston (221) qui sont en contact avec ledit cylindre (204) pour réaliser avec ce dernier une étanchéité ;
  • Un disque de liaison radiale inférieure (224) qui relie radialement la broche centrale de piston (210) avec l’anneau périphérique d’étanchéité (220) du côté de la chambre de volume variable inférieure (208), et un disque de liaison radiale supérieure (225) qui relie radialement la broche centrale de piston (210) avec l’anneau périphérique d’étanchéité (220) du côté de la chambre de volume variable supérieure (209), l’espace laissé entre lesdits disques (224, 225), l’anneau périphérique d’étanchéité (220) et la broche centrale de piston (210) formant un volume interne de piston (228) ;
  • Une galerie de lubrification-refroidissement (227) aménagée principalement axialement dans la broche centrale de piston (210) et en une ou plusieurs sections, ladite galerie (227) mettant en communication d’une part, la chambre de refroidissement et de lubrification de piston (217) avec le volume interne de piston (228), et d’autre part, ledit volume (228) avec l’intérieur du carter de transmission (206) ;
  • Au moins un orifice périphérique de lubrification d’anneau (229) qui met en communication le volume interne de piston (228) avec la face périphérique externe de l’anneau périphérique d’étanchéité (220), ledit orifice (229) débouchant axialement de ladite face entre au moins deux moyens d’étanchéité de piston (221) ;
  • Des moyens de guidage (230) qui prennent directement ou indirectement appui sur ou à proximité des moyens de transmission de puissance (205) et/ou du cylindre froid (204) et/ou de la culasse inférieure (213) et/ou de la culasse supérieure (214), lesdits moyens (230) conservant directement ou indirectement l’anneau périphérique d’étanchéité (220) centré dans le cylindre froid (204) ;
  • Une calotte chaude inférieure (226) interposée entre le disque de liaison radiale inférieure (224) et la chambre de volume variable inférieure (208) et/ou une calotte chaude supérieure (232) interposée entre le disque de liaison radiale supérieure (225) et la chambre de volume variable supérieure (209) ;
  • Des moyens de plaquage de calotte (234) qui maintiennent directement ou indirectement la calotte chaude inférieure (226) plaquée sur l’anneau périphérique d’étanchéité (220) et/ou sur le disque de liaison radiale inférieure (224), et/ou qui maintiennent directement ou indirectement la calotte chaude supérieure (232) plaquée sur ledit anneau (220) et/ou sur le disque de liaison radiale supérieure (225), lesdits moyens (234) laissant lesdites calottes (226, 232) libres de se dilater par rapport audit anneau (220) et/ou auxdits disques (224, 225) ;
  • Des moyens de centrage de calotte (235) qui localisent la calotte chaude inférieure (226) et/ou la calotte chaude supérieure (232) par rapport à l’anneau périphérique d’étanchéité (220).
Multi-temperature double-acting piston (201) capable of translating in a cold cylinder (204) arranged in a cooled cylinder crankcase (203) which comprises a heat engine (202), said piston (201) being directly or indirectly connected by means of power transmission (205) housed in a transmission housing (206) to at least one rotary or reciprocating power output shaft (207) while said piston (201) forms a lower variable volume chamber (208) with the cylinder cold (204) and a lower cylinder head (213) which is positioned between said piston (201) and the transmission housing (206), said piston (201) simultaneously forming an upper variable volume chamber (209) with said cylinder (204 ) and an upper cylinder head (214), said chambers (208, 209) containing a working gas (240),characterized in thatHe understands
  • A central piston pin (210) approximately coaxial with the cold cylinder (204) and of which a first end forms a lower piston rod (211) which passes right through the lower cylinder head (213) via a lower rod orifice (215 ) which cooperates with lower rod sealing means (280) to open into the transmission casing (206) and to be directly or indirectly connected to the power transmission means (205) by piston fixing means (231 ), while the second end of said pin (210) forms an upper piston rod (212) which passes right through the upper cylinder head (214) via an upper rod orifice (216) which cooperates with means of upper rod seal (281) to open into a piston cooling and lubrication chamber (217) connected to a source of lubricating-cooling fluid (218), the latter introducing a lubricating-cooling fluid (257) into said chamber ( 217);
  • A peripheral sealing ring (220) whose external diameter is substantially less than the internal diameter of the cold cylinder (204), said ring (220) comprising piston sealing means (221) which are in contact with said cylinder ( 204) to achieve sealing with the latter;
  • A lower radial connection disk (224) which radially connects the central piston pin (210) with the peripheral sealing ring (220) on the lower variable volume chamber side (208), and a radial connection disk upper (225) which radially connects the central piston pin (210) with the peripheral sealing ring (220) on the side of the upper variable volume chamber (209), the space left between said discs (224, 225 ), the peripheral sealing ring (220) and the central piston pin (210) forming an internal piston volume (228);
  • A lubrication-cooling gallery (227) arranged mainly axially in the central piston pin (210) and in one or more sections, said gallery (227) connecting on the one hand, the piston cooling and lubrication chamber (217) with the internal piston volume (228), and on the other hand, said volume (228) with the interior of the transmission casing (206);
  • At least one peripheral ring lubrication orifice (229) which places the internal piston volume (228) in communication with the external peripheral face of the peripheral sealing ring (220), said orifice (229) opening axially from said face between at least two piston sealing means (221);
  • Guiding means (230) which directly or indirectly bear on or near the power transmission means (205) and/or the cold cylinder (204) and/or the lower cylinder head (213) and/or the upper cylinder head (214), said means (230) directly or indirectly retaining the peripheral sealing ring (220) centered in the cold cylinder (204);
  • A lower hot cap (226) interposed between the lower radial connection disc (224) and the lower variable volume chamber (208) and/or an upper hot cap (232) interposed between the upper radial connection disc (225) and the upper variable volume chamber (209);
  • Cap plating means (234) which directly or indirectly maintain the lower hot cap (226) pressed onto the peripheral sealing ring (220) and/or onto the lower radial connection disc (224), and/or which directly or indirectly maintain the upper hot cap (232) pressed on said ring (220) and/or on the upper radial connection disc (225), said means (234) leaving said caps (226, 232) free to expand relative to said ring (220) and/or said discs (224, 225);
  • Cap centering means (235) which locate the lower hot cap (226) and/or the upper hot cap (232) relative to the peripheral sealing ring (220).
Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 1,caractérisé en ce quela calotte chaude inférieure (226) et/ou la calotte chaude supérieure (232) sont en tout ou partie constituées d’un matériau résistant à hautes températures (275).Multi-temperature double-acting piston according to claim 1, characterized in that the lower hot cap (226) and/or the upper hot cap (232) are entirely or partly made of a material resistant to high temperatures (275). Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 2,caractérisé en ce quele matériau résistant à hautes températures (275) est principalement constitué de carbure de silicium (276).Multi-temperature double-acting piston according to claim 2, characterized in that the high temperature resistant material (275) consists mainly of silicon carbide (276). Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 1,caractérisé en ce quedes moyens d’isolation thermique (233) et/ou des moyens d’étanchéité de calotte (239) sont interposés soit, entre la calotte chaude inférieure (226) et l’anneau périphérique d’étanchéité (220) et/ou le disque de liaison radiale inférieure (224), soit, entre la calotte chaude supérieure (232) et ledit anneau (220) et/ou le disque de liaison radiale supérieure (225), soit les deux.Multi-temperature double-acting piston according to claim 1,characterized in thatthermal insulation means (233) and/or cap sealing means (239) are interposed either between the lower hot cap (226) and the peripheral sealing ring (220) and/or the disc lower radial connection (224), either, between the upper hot cap (232) and said ring (220) and/or the upper radial connection disc (225), or both. Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 1,caractérisé en ce quedes moyens d’isolation thermique (233) et/ou des moyens d’étanchéité de calotte (239) sont interposés soit, entre la calotte chaude inférieure (226) et la broche centrale de piston (210), soit, entre la calotte chaude supérieure (232) et ladite broche (210), soit les deux.Multi-temperature double-acting piston according to claim 1, characterized in that thermal insulation means (233) and/or cap sealing means (239) are interposed either, between the lower hot cap (226) and the central piston pin (210), either between the upper hot cap (232) and said pin (210), or both. Piston à double effet multitempérature suivant les revendications 4 et 5,caractérisé en ce queles moyens d’isolation thermique (233) sont constitués d’au moins un anneau isolant (236) fait d’un matériau à faible conductivité thermique (237).Multi-temperature double-acting piston according to claims 4 and 5, characterized in that the thermal insulation means (233) consist of at least one insulating ring (236) made of a material with low thermal conductivity (237). Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 6,caractérisé en ce quele matériau à faible conductivité thermique (237) est principalement constitué d’oxyde de zirconium (238).Multi-temperature double-acting piston according to claim 6, characterized in that the low thermal conductivity material (237) consists mainly of zirconium oxide (238). Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 6,caractérisé en ce quel’anneau isolant (236) est maintenu directement ou indirectement en contact avec la broche centrale de piston (210) et/ou l’anneau périphérique d’étanchéité (220) et/ou la calotte chaude inférieure (226) et/ou le disque de liaison radiale inférieure (224) et/ou la calotte chaude supérieure (232) et/ou le disque de liaison radiale supérieure (225) par l’intermédiaire d’au moins une arête de contact de faible surface (241).Multi-temperature double-acting piston according to Claim 6, characterized in that the insulating ring (236) is held directly or indirectly in contact with the central piston pin (210) and/or the peripheral sealing ring (220). and/or the lower hot cap (226) and/or the lower radial connection disc (224) and/or the upper hot cap (232) and/or the upper radial connection disc (225) via at least one contact edge of small surface area (241). Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 6,caractérisé en ce quel’anneau isolant (236) est maintenu directement ou indirectement en contact avec la broche centrale de piston (210) et/ou l’anneau périphérique d’étanchéité (220) et/ou la calotte chaude inférieure (226) et/ou le disque de liaison radiale inférieure (224) et/ou la calotte chaude supérieure (232) et/ou le disque de liaison radiale supérieure (225) par l’intermédiaire d’au moins un joint d’étanchéité d’anneau isolant (242) qui est étanche au gaz de travail (240).Multi-temperature double-acting piston according to Claim 6, characterized in that the insulating ring (236) is held directly or indirectly in contact with the central piston pin (210) and/or the peripheral sealing ring (220). and/or the lower hot cap (226) and/or the lower radial connection disc (224) and/or the upper hot cap (232) and/or the upper radial connection disc (225) via at least one insulating ring seal (242) which is tight to the working gas (240). Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 1,caractérisé en ce queles moyens de plaquage de calotte (234) qui maintiennent directement ou indirectement la calotte chaude inférieure (226) plaquée sur l’anneau périphérique d’étanchéité (220) et/ou sur le disque de liaison radiale inférieure (224), sont formés d’un tube inférieur coaxial externe de broche (243) qui enveloppe la broche centrale de piston (210), ledit tube (243) prenant appui d’une part, sur la calotte chaude inférieure (226) au voisinage de ladite broche (210), et d’autre part, sur les moyens de transmission de puissance (205).Multi-temperature double-acting piston according to claim 1, characterized in that the cap-plating means (234) which directly or indirectly maintain the lower hot cap (226) pressed against the peripheral sealing ring (220) and/or on the lower radial connection disk (224), are formed of an external coaxial lower spindle tube (243) which envelops the central piston spindle (210), said tube (243) bearing on the one hand, on the lower hot cap (226) in the vicinity of said spindle (210), and on the other hand, on the power transmission means (205). Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 1,caractérisé en ce queles moyens de plaquage de calotte (234) qui maintiennent directement ou indirectement la calotte chaude supérieure (232) plaquée sur l’anneau périphérique d’étanchéité (220) et/ou sur le disque de liaison radiale supérieure (225), sont formés d’un tube supérieur coaxial externe de broche (248) qui enveloppe la broche centrale de piston (210), ledit tube (248) prenant appui d’une part, sur la calotte chaude supérieure (232) au voisinage de ladite broche (210), et d’autre part, sur une butée de tige supérieure (249) aménagée directement ou indirectement sur la tige supérieure de piston (212) au voisinage de son extrémité qui débouche dans la chambre de refroidissement et de lubrification de piston (217).Multi-temperature double-acting piston according to claim 1, characterized in that the cap-plating means (234) which directly or indirectly maintain the upper hot cap (232) pressed against the peripheral sealing ring (220) and/or on the upper radial connection disk (225), are formed of an upper outer coaxial spindle tube (248) which envelops the central piston spindle (210), said tube (248) bearing on the one hand, on the upper hot cap (232) in the vicinity of said pin (210), and on the other hand, on an upper rod stop (249) arranged directly or indirectly on the upper piston rod (212) in the vicinity of its end which opens in the piston cooling and lubrication chamber (217). Piston à double effet multitempérature suivant les revendications 10 et 11,caractérisé en ce quecertaines ou toutes les extrémités du tube inférieur coaxial externe de broche (243) et/ou du tube supérieur coaxial externe de broche (248) reçoivent un ressort de tube (250) par l’intermédiaire duquel lesdits tubes (243, 248) prennent respectivement appui sur la calotte chaude inférieure (226) et sur les moyens de transmission de puissance (205) et/ou sur la calotte chaude supérieure (232) et sur la butée de tige supérieure (249).Multi-temperature double-acting piston according to claims 10 and 11, characterized in that some or all of the ends of the lower coaxial outer spindle tube (243) and/or the upper coaxial outer spindle tube (248) receive a tube spring ( 250) through which said tubes (243, 248) respectively bear on the lower hot cap (226) and on the power transmission means (205) and/or on the upper hot cap (232) and on the upper rod stop (249). Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 1,caractérisé en ce quela calotte chaude inférieure (226) et/ou la calotte chaude supérieure (232) présente une surface conique concave de calotte (251) par l’intermédiaire de laquelle ladite calotte (226, 232) est maintenue plaquée par les moyens de plaquage de calotte (234) sur une arête circulaire de contact périphérique (252) qui est directement ou indirectement solidaire de l’anneau périphérique d’étanchéité (220) et/ou de la périphérie du disque de liaison radiale inférieure (224) et/ou de la périphérie du disque de liaison radiale supérieure (225), l’angle du cône concave que forme ladite surface (251) étant tel que lorsque ladite surface (251) glisse sur ladite arête (252) du fait de l’écart entre la dilatation thermique de ladite calotte (226, 232) et celle de l’ensemble que forme l’anneau périphérique d’étanchéité (220), le disque de liaison radiale inférieure (224), le disque de liaison radiale supérieure (225) et la broche centrale de piston (210), la distance axiale qui sépare le point d’appui des moyens de plaquage de calotte (234) sur ladite calotte (226, 232) de l’anneau périphérique d’étanchéité (220) reste approximativement constante toute chose égale par ailleurs, cependant que la surface conique concave de calotte (251) et l’arête circulaire de contact périphérique (252) forment les moyens de centrage de calotte (235).Multi-temperature double-acting piston according to claim 1, characterized in that the lower hot cap (226) and/or the upper hot cap (232) has a concave conical cap surface (251) via which said cap ( 226, 232) is held pressed by the cap plating means (234) on a circular peripheral contact edge (252) which is directly or indirectly secured to the peripheral sealing ring (220) and/or the periphery of the lower radial connection disk (224) and/or of the periphery of the upper radial connection disk (225), the angle of the concave cone formed by said surface (251) being such that when said surface (251) slides on said edge (252) due to the difference between the thermal expansion of said cap (226, 232) and that of the assembly formed by the peripheral sealing ring (220), the lower radial connection disc (224) , the upper radial connection disk (225) and the central piston pin (210), the axial distance which separates the point of support of the cap plating means (234) on said cap (226, 232) from the peripheral sealing ring (220) remains approximately constant all other things being equal, while the concave conical surface of the cap (251) and the circular peripheral contact edge (252) form the cap centering means (235). Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 1,caractérisé en ce queles moyens de fixation de piston (231) sont constitués d’une vis axiale de piston à double effet (219) qui comprend de première part, un corps de vis de piston (255) qui est logé dans un tunnel de vis de piston (256) qui traverse de part en part la broche centrale de piston (210) dans le sens de sa longueur, ladite vis (219) comprenant d’une part, une tête de vis de piston (253) qui prend appui à l’extrémité de la tige supérieure de piston (212) qui débouche dans la chambre de refroidissement et de lubrification de piston (217), et d’autre part, un filetage de vis de piston (254) qui est vissé dans les moyens de transmission de puissance (205).Multi-temperature double-acting piston according to claim 1, characterized in that the piston fixing means (231) consist of a double-acting piston axial screw (219) which firstly comprises a piston screw body (255) which is housed in a piston screw tunnel (256) which passes right through the central piston pin (210) in the direction of its length, said screw (219) comprising on the one hand, a head of piston screw (253) which bears on the end of the upper piston rod (212) which opens into the piston cooling and lubrication chamber (217), and on the other hand, a screw thread of piston (254) which is screwed into the power transmission means (205). Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 14,caractérisé en ce quele tunnel de vis de piston (256) forme une part au moins de la galerie de lubrification-refroidissement (227), le fluide lubrifiant-refroidissant (257) pouvant circuler entre le corps de vis de piston (255) et la paroi interne dudit tunnel (256), ce dernier formant avec ledit corps (255) une première section qui va de la chambre de refroidissement et de lubrification de piston (217) au volume interne de piston (228), et une deuxième section qui va dudit volume (228) à l’intérieur du carter de transmission (206).Multi-temperature double-acting piston according to claim 14, characterized in that the piston screw tunnel (256) forms at least part of the lubrication-cooling gallery (227), the lubricating-cooling fluid (257) being able to circulate between the piston screw body (255) and the internal wall of said tunnel (256), the latter forming with said body (255) a first section which goes from the piston cooling and lubrication chamber (217) to the internal volume of piston (228), and a second section which goes from said volume (228) inside the transmission housing (206). Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 1,caractérisé en ce queles moyens de guidage (230) sont constitués d’une jupe en tonneau (260) qui est aménagée en périphérie externe de l’anneau périphérique d’étanchéité (220) et qui prend appui sur le cylindre froid (204).Multi-temperature double-acting piston according to claim 1, characterized in that the guide means (230) consist of a barrel skirt (260) which is arranged on the external periphery of the peripheral sealing ring (220) and which is supported on the cold cylinder (204). Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 1,caractérisé en ce quela galerie de lubrification-refroidissement (227) débouche dans le volume interne de piston (228) via un faible jeu axial laissé entre d’une part, un disque de répartition de fluide (261) qui est logé dans ledit volume (228) et d’autre part, le disque de liaison radiale supérieure (225), ledit disque de répartition (261) étant approximativement parallèle audit disque de liaison radiale (225) et formant d’une part, une étanchéité avec la broche centrale de piston (210), et finissant d’autre part, radialement au voisinage de la paroi interne de l’anneau périphérique d’étanchéité (220), le fluide lubrifiant-refroidissant (257) en provenance de la chambre de refroidissement et de lubrification de piston (217) pouvant sortir au niveau dudit voisinage.Multi-temperature double-acting piston according to claim 1, characterized in that the lubrication-cooling gallery (227) opens into the internal volume of the piston (228) via a small axial clearance left between, on the one hand, a pressure distribution disk. fluid (261) which is housed in said volume (228) and on the other hand, the upper radial connection disk (225), said distribution disk (261) being approximately parallel to said radial connection disk (225) and forming 'on the one hand, a seal with the central piston pin (210), and finishing on the other hand, radially in the vicinity of the internal wall of the peripheral sealing ring (220), the lubricating-cooling fluid (257) coming from the piston cooling and lubrication chamber (217) which can exit at said vicinity. Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 1,caractérisé en ce quela broche centrale de piston (210) comporte, à l’intérieur du volume interne de piston (228) et au voisinage du disque de liaison radiale inférieure (224), une collerette de recirculation de fluide (262) qui, lorsque la broche centrale de piston (210) se déplace en direction de la culasse inférieure (213), rejette radialement et en direction de la paroi interne de l’anneau périphérique d’étanchéité (220) le fluide lubrifiant-refroidissant (257) qui s’est accumulé dans ledit volume (228) et en surface dudit disque (224).Multi-temperature double-acting piston according to claim 1, characterized in that the central piston pin (210) comprises, inside the internal piston volume (228) and in the vicinity of the lower radial connection disc (224), a fluid recirculation flange (262) which, when the central piston pin (210) moves towards the lower cylinder head (213), rejects radially and towards the inner wall of the peripheral seal ring (220 ) the lubricating-cooling fluid (257) which has accumulated in said volume (228) and on the surface of said disk (224). Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 1,caractérisé en ce quele disque de liaison radiale inférieure (224) présente une forme un creux (294) au niveau de sa liaison avec la broche centrale de piston (210), ladite forme (294) constituant un réservoir à trop-plein (264) qui peut stocker du fluide lubrifiant-refroidissant (257), cependant qu’au moins un orifice de trop-plein (265) qui communique avec l’intérieur du carter de transmission (206) via la galerie de lubrification-refroidissement (227) fixe le niveau maximal dudit réservoir (264).Multi-temperature double-acting piston according to claim 1, characterized in that the lower radial connection disc (224) has a hollow shape (294) at the level of its connection with the central piston pin (210), said shape (294 ) constituting an overflow tank (264) which can store lubricating-cooling fluid (257), while at least one overflow port (265) which communicates with the interior of the transmission housing (206) via the lubrication-cooling gallery (227) sets the maximum level of said tank (264). Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 1,caractérisé en ce qu’une buse à fluide (266) alimentée par la source de fluide lubrifiant-refroidissant (218) débouche dans la chambre de refroidissement et de lubrification de piston (217) pour y injecter un jet de fluide (267).Multi-temperature double-acting piston according to claim 1, characterized in that a fluid nozzle (266) supplied by the source of lubricating-cooling fluid (218) opens into the piston cooling and lubrication chamber (217) to inject a jet of fluid (267). Piston à double effet multitempérature suivant les revendications 14 et 20,caractérisé en ce qu ela buse à fluide (266) injecte un jet de fluide lubrifiant-refroidissant (257) dans un réservoir axial de vis (267) qui est aménagé axialement dans la tête de vis de piston (253), ledit réservoir (267) communiquant avec la galerie de lubrification-refroidissement (227) via au moins un conduit radial de liaison réservoir-galerie (268).Multi-temperature double-acting piston according to claims 14 and 20, characterized in that the fluid nozzle (266) injects a jet of lubricating-cooling fluid (257) into an axial screw reservoir (267) which is arranged axially in the piston screw head (253), said tank (267) communicating with the lubrication-cooling gallery (227) via at least one radial tank-gallery connection conduit (268). Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 21,caractérisé en ce qu’un clapet anti retour de vis (269) est logé dans la vis axiale de piston à double effet (219), ledit clapet (269) permettant au fluide lubrifiant-refroidissant (257) d’aller du réservoir axial de vis (267) vers la galerie de lubrification-refroidissement (227), mais non l’inverse.Multi-temperature double-acting piston according to claim 21, characterized in that a screw check valve (269) is housed in the double-acting piston axial screw (219), said valve (269) allowing the lubricating-cooling fluid (257) to go from the axial screw reservoir (267) towards the lubrication-cooling gallery (227), but not the reverse. Piston à double effet multitempérature suivant la revendication 1,caractérisé en ce quela chambre de refroidissement et de lubrification de piston (217) est reliée à une source d’air (270) par un clapet anti-retour d’admission d’air (271) qui laisse entrer un air de forçage de fluide (272) dans ladite chambre (217) sans le laisser en ressortir, cependant que ladite chambre (217) est reliée à une bâche à air (273) par un clapet limiteur de pression (274) qui laisse l’air de forçage de fluide (272) aller de ladite chambre (217) à ladite bâche (273) lorsque la pression dudit air (272) dans ladite chambre (217) atteint une certaine valeur.Multi-temperature double-acting piston according to claim 1, characterized in that the piston cooling and lubrication chamber (217) is connected to an air source (270) by an air intake check valve ( 271) which allows fluid forcing air (272) to enter said chamber (217) without letting it exit, while said chamber (217) is connected to an air tank (273) by a pressure limiting valve ( 274) which lets the fluid forcing air (272) go from said chamber (217) to said tank (273) when the pressure of said air (272) in said chamber (217) reaches a certain value.
FR2201218A 2022-02-11 2022-02-11 Double-acting multi-temperature piston Active FR3132747B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2201218A FR3132747B1 (en) 2022-02-11 2022-02-11 Double-acting multi-temperature piston
PCT/IB2023/051213 WO2023152701A1 (en) 2022-02-11 2023-02-10 Multi-temperature double-acting piston

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2201218 2022-02-11
FR2201218A FR3132747B1 (en) 2022-02-11 2022-02-11 Double-acting multi-temperature piston

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3132747A1 true FR3132747A1 (en) 2023-08-18
FR3132747B1 FR3132747B1 (en) 2024-01-05

Family

ID=81851134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2201218A Active FR3132747B1 (en) 2022-02-11 2022-02-11 Double-acting multi-temperature piston

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3132747B1 (en)
WO (1) WO2023152701A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12000357B2 (en) * 2022-02-11 2024-06-04 Vianney Rabhi Reciprocating heat engine with hot cylinder head and cold cylinder

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3071896A (en) 1961-04-14 1963-01-08 Phillip C Kayser Article rotating and advancing mechanism for cutting or grinding machine
JPS6213873A (en) * 1985-07-10 1987-01-22 Toshiba Corp Reciprocating shaft sealing device
US4653269A (en) 1975-03-14 1987-03-31 Johnson David E Heat engine
US5056419A (en) * 1989-07-21 1991-10-15 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Sealing device for a piston rod of a stirling engine
WO2016120556A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 Vianney Rabhi Sealing device with fluid cushion
WO2016120560A2 (en) 2015-01-30 2016-08-04 Vianney Rabhi Transfer - expansion - regeneration combustion engine
US20170074398A1 (en) * 2015-09-14 2017-03-16 Vianney Rabhi Double-acting piston
EP3350433A1 (en) 2015-09-14 2018-07-25 Vianney Rabhi Dual-acting expansion cylinder with adaptive support
RU2674839C1 (en) * 2017-10-31 2018-12-13 Михаил Иванович Азанов Stirling engine with bowl-shaped displacing piston
EP3585993A1 (en) 2017-02-27 2020-01-01 Vianney Rabhi Regenerative cooling system

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3071896A (en) 1961-04-14 1963-01-08 Phillip C Kayser Article rotating and advancing mechanism for cutting or grinding machine
US4653269A (en) 1975-03-14 1987-03-31 Johnson David E Heat engine
JPS6213873A (en) * 1985-07-10 1987-01-22 Toshiba Corp Reciprocating shaft sealing device
US5056419A (en) * 1989-07-21 1991-10-15 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Sealing device for a piston rod of a stirling engine
WO2016120556A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 Vianney Rabhi Sealing device with fluid cushion
WO2016120560A2 (en) 2015-01-30 2016-08-04 Vianney Rabhi Transfer - expansion - regeneration combustion engine
FR3032252A1 (en) 2015-01-30 2016-08-05 Vianney Rabhi FLUID CUSHION SEALING DEVICE
US20170074398A1 (en) * 2015-09-14 2017-03-16 Vianney Rabhi Double-acting piston
EP3350433A1 (en) 2015-09-14 2018-07-25 Vianney Rabhi Dual-acting expansion cylinder with adaptive support
EP3585993A1 (en) 2017-02-27 2020-01-01 Vianney Rabhi Regenerative cooling system
RU2674839C1 (en) * 2017-10-31 2018-12-13 Михаил Иванович Азанов Stirling engine with bowl-shaped displacing piston

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023152701A1 (en) 2023-08-17
FR3132747B1 (en) 2024-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2974478C (en) Transfer - expansion - regeneration combustion engine
CA2998581C (en) Dual-acting expansion cylinder with adaptive support
FR2998922A1 (en) SEALING OF TURBOMACHINE SPEAKERS REALIZED BY BRUSH JOINT AND LABYRINTH
FR2955618A1 (en) Cylinder head for internal combustion engine of motor vehicle in aeronautic field, has peripheral annular groove enclosing exhaust valve seat, where corrugated section of groove is formed by recesses and emboss
CA2916005C (en) Device for thermal compression of a gaseous fluid
FR2486152A1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING OIL COOLING
BE897345A (en) DEVICE FOR CONTROLLING THE GAS CIRCUIT OF A COMBUSTION CHAMBER AND SEALING MEMBER FOR IMPLEMENTING SAME
WO2023152701A1 (en) Multi-temperature double-acting piston
WO2023152451A1 (en) Reciprocating heat engine having a hot cylinder head and a cold cylinder
FR2777944A1 (en) EXPLOSION, FLAT AND OPPOSITE CYLINDER ENGINE
US20230258145A1 (en) Piston a double effet multitemperature
WO2017046480A1 (en) Double-acting piston
FR2500907A1 (en) BLOCK FOR INTERNAL COMBUSTION PISTON ENGINE, PARTICULARLY DIESEL ENGINE
WO2016027012A1 (en) Cylinder housing of a heat engine
FR2999249A1 (en) High pressure axial compressor for e.g. turbojet for aircraft, has air draining unit for injecting cooling air between rotating element and static element such that cooling air immerses side of annular sealing ribs
FR3067386B1 (en) RELAXATION MACHINE
FR3085058A1 (en) TURBOMACHINE HAVING A VARIABLE IMMERSION HEAT EXCHANGER IN AN AIRFLOW VEIN
FR3075251B1 (en) VOLUMETRIC MACHINE WITH SPIRALS
FR3029561A1 (en) PISTON RELIEF MACHINE
WO2014184200A1 (en) Improved intake system for an axial expansion machine
BE526146A (en)
FR3075250A1 (en) VOLUMETRIC MACHINE
WO2017194844A1 (en) Reciprocating container piston functioning as a hybrid pneumatic heat engine and as a pneumatic energy recovery device
BE492889A (en)
WO2019115896A1 (en) Orbiting-scroll positive-displacement machine

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20230818

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3