OA20677A

OA20677A - CDM distribution cylinder

Info

Publication number: OA20677A
Application number: OA1202200011
Authority: OA
Inventors: Edouard Manga
Original assignee: Edouard Manga
Filing date: 2022-01-12
Publication date: 2022-12-30

Abstract

Le cylindre de distribution (CDM) est un concept simplifié, efficace et rationnel du mode d’introduction, d’étanchéité haute et d’évacuation des gaz, pour une nouvelle mutation du moteur à explosion. Il permet de soustraire de l’ancien système standardisé et vieux de plus d’un siècle et demi ; quatre-vingt-dix pour cent d’organes qui jusqu’ici, assumaient avec des limites connues décrites dans cette étude, ces fonctions vitales. Le CDM vient alléger la structure et la fonctionnalité du moteur ; permettant aux constructeurs de faire des économies de matières, de temps de production, d’entretien, et de carburant. Il confère la réalisation de moteurs puissants, plus rapide et moins polluants. Il propose que soit réétalonné le moteur à quatre temps en revalorisant considérablement son rendement. Ainsi équipé, il tournera naturellement plus vite puisque débarrassé des lourdeurs et limites mécaniques de son homologue à soupapes plus résistant. L’adoption du cylindre de distribution, associé aux techniques modernes mises au point pour l’alimentation du moteur à explosion d’aujourd’hui, pose les fondements d’une nouvelle génération de moteurs compétitifs mais aussi plus légers et compacts. Leur couple sera non seulement plus disponible mais davantage modulable pour servir tous les usages et toutes les cylindrées. La rationalité de cette approche théorique présage sans aucun doute, des records de performances inégalés de tout ordre à partir des premières réalisations. The distribution cylinder (CDM) is a simplified, efficient and rational concept of the mode of introduction, high sealing and evacuation of gases, for a new mutation of the internal combustion engine. It makes it possible to subtract from the old standardized system that is more than a century and a half old; ninety percent of organs which until now, assumed with known limits described in this study, these vital functions. The CDM lightens the structure and functionality of the engine; allowing manufacturers to save materials, production time, maintenance and fuel. It confers the realization of powerful engines, faster and less polluting. He proposes that the four-stroke engine be recalibrated by considerably upgrading its performance. Thus equipped, it will naturally turn faster since it is rid of the heaviness and mechanical limits of its more resistant valve counterpart. The adoption of the timing cylinder, combined with modern techniques developed for powering today's internal combustion engine, lays the foundations for a new generation of competitive engines that are also lighter and more compact. Their torque will not only be more available but more flexible to serve all uses and all displacements. The rationality of this theoretical approach undoubtedly presages unequaled performance records of all kinds from the first achievements.

Description

CYLINDRE DE DISTRIBUTIONTIMING CYLINDER

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION.

Le moteur thermique à quatre temps;The four-stroke heat engine;

La distribution:The distribution:

La présente invention concerne le mode d’introduction, d’étanchéité haute et d’évacuation des gaz dans un moteur à quatre temps: La distribution,The present invention relates to the mode of introduction, high sealing and evacuation of gases in a four-stroke engine: The distribution,

ETAT DE LA TECHNIQUE :STATE OF THE TECHNIQUE:

La distribution est un ensemble de pièces mécaniques coordonné, dont le but est d’assurer de manière cyclique, l’introduction dans le moteur du comburant (air) et de carburant. De garder étanche ce flux dans la chambre de combustion lors des compressions puis, d’évacuer les gaz brûlés après les tempsmoteur.The distribution is a set of coordinated mechanical parts, the purpose of which is to ensure the cyclic introduction into the engine of oxidizer (air) and fuel. To keep this flow tight in the combustion chamber during compressions and then to evacuate the burnt gases after engine times.

Un moteur moderne de quatre cylindres rassemblerait plus qu’une soixantaine de pièces essentielles pour ce faire, et un six cylindres, une bonne centaine.A modern four-cylinder engine would have more than sixty essential parts to do this, and a six-cylinder, a good hundred.

Dans les agencements mécaniques dont est constitué un moteur classique, la distribution est non seulement la partie la plus complexe, mais aussi celle dont différentes modifications auront apporté au moteur thermique à quatre temps une évolution notoire. Un grand nombre de constituants fonctionne en mouvement; subissent des frottements et constituent de grandes résistances qui alourdissent la fluidité du moteur.In the mechanical arrangements of which a conventional engine is made, the distribution is not only the most complex part, but also the one whose various modifications will have brought to the four-stroke combustion engine a notorious evolution. A large number of constituents function in motion; undergo friction and constitute great resistances which increase the fluidity of the engine.

Il faut rajouter que le temps d’intervention qui est alloué de la fabrique aux assemblages, depuis les usines jusqu’aux ateliers d’entretien de cette partie du moteur, est considérablement important.It should be added that the intervention time which is allocated from the factory to the assemblies, from the factories to the maintenance workshops of this part of the engine, is considerably important.

Nous avons observé l’ensemble des constructeurs partir de l’arbre à cames logé dans le bloc moteur et entraîné par de grands pignons, qui commandaient la levée des poussoirs. Ceux-ci soulevant de longues tiges qui remontaient jusqu’à la culasse, puis ces tiges actionnaient le pivotement des culbuteurs sur un axe ou deux; culbuteurs qui enfin commandaient l’ouverture des soupapes. Longue procédure aujourd’hui dépassée.We observed all of the manufacturers starting from the camshaft housed in the engine block and driven by large pinions, which controlled the lifters of the tappets. These lifting long rods which went up to the cylinder head, then these rods actuated the pivoting of the rocker arms on an axis or two; rocker arms which finally controlled the opening of the valves. Long procedure now outdated.

Plus proche encore, les moteurs équipés d’arbre à cames en tête venaient quelque peu révolutionner le système de distribution, avec jusqu’à ce jour le poussoir hydraulique de compensation de jeu. D’hier à aujourd’hui, la distribution à quatre soupapes par cylindre est à son tour, la solution privilégiée que la majorité des firmes ou presque ont adoptée. Notons par ailleurs que le ressort de rappel dans cette distribution traditionnelle est resté incontournable. Plus gênant encore, il est devenu plus raide ou même doublé; pour qu’il assure le plus rapidement possible, le rappel de la soupape pour l’étanchéité, en plaquant rudement celle-ci sur son siège.Closer still, engines fitted with overhead camshafts came to somewhat revolutionize the valve timing system, with until now the hydraulic backlash compensating tappet. From yesterday to today, the four-valve timing per cylinder is in turn, the preferred solution that the majority of firms or almost have adopted. Note also that the return spring in this traditional distribution has remained unavoidable. Even more troublesome, it became steeper or even doubled; so that it ensures as quickly as possible, the return of the valve for sealing, by pressing it roughly on its seat.

Les organes qui composent la distribution d’un moteur moderne de quatre cylindres classique sont généralement les suivants:The organs that make up the distribution of a modern classic four-cylinder engine are generally the following:

- Un ou deux arbres à cames- One or two camshafts

- Seize poussoirs ou culbuteurs ou les deux en même temps- Sixteen pushers or rocker arms or both at the same time

- Seize soupapes- Sixteen valves

- Seize guides de soupapes- Sixteen valve guides

- Seize ressorts de rappel ou trente deux- Sixteen return springs or thirty two

- Un collecteur d’admission- An intake manifold

- Un collecteur d’échappement et bien de multiples accessoires pour l’agencement et le confort mécanique.- An exhaust manifold and many accessories for layout and mechanical comfort.

C’est en fait plus d’une soixantaine de pièces, la plupart en mouvement, qui sont ainsi fabriquées et harmonieusement ajustées. Le but recherché étant d’assurer un meilleur remplissage des cylindres à alimenter, d’étancher ce flux jusqu’à l’explosion et ainsi améliorer les performances de nos moteurs. Avec en ligne de compte: la diminution de matière et par conséquent de poids, d’encombrement, de frottements, de résistances et des coûts de production.It is in fact more than sixty parts, most in motion, which are thus manufactured and harmoniously adjusted. The aim is to ensure better filling of the cylinders to be fed, to quench this flow until explosion and thus improve the performance of our engines. Taking into account: the reduction of material and therefore of weight, size, friction, resistance and production costs.

Un autre type de levée et de fermeture de soupapes, octroyant des résultats nettement meilleurs au point de doubler sa vitesse de rotation, est le mode mis au point par les préparateurs des moteurs de course: la commande pneumatique. Elle élimine le ressort de rappel et assimilé, pour l’usage de la pression d’air. Dans ce procédé de bien haute technologie connue, les charges moteur sont nettement allégées mais compte tenu de la complexité du système et des coûts de revient importants, ce procédé depuis sa découverte reste l’apanage des sports mécaniques de haut niveau, il n’est pas vulgarisé pour la série nous semble-t-il pour ces raisons. Les résultats obtenus sont élevés à la hauteur des rendements et performances que nos moteurs ont atteints aujourd’hui.Another type of lifting and closing of valves, giving much better results to the point of doubling its speed of rotation, is the mode developed by the preparers of racing engines: the pneumatic control. It eliminates the return spring and the like, for the use of air pressure. In this well-known high-tech process, the engine loads are significantly reduced, but given the complexity of the system and the high production costs, this process since its discovery has remained the prerogative of high-level motorsports, it is not not popularized for the series it seems to us for these reasons. The results obtained are high on a par with the yields and performances that our engines have achieved today.

Nous déclarons que: La compression des ressorts de rappel de soupapes est la plus grande résistance qui alourdit la structure d’un moteur à vide et pendant le fonctionnement.We declare that: The compression of the valve return springs is the greatest resistance which weighs down the structure of an engine at no load and during operation.

Les résistances étant donc les principaux facteurs du faible rendement ; les pièces dessus-citées avec en tête les ressorts de rappel, sont bien ces consommateurs nécessaires dans cette distribution à soupapes comme dans d’autres mécaniques du genre. La quête de leur diminution est un des buts de cette étude qui maximiserait sans aucun doute, la puissance restituée au vilebrequin pour l’usage ; gage de meilleur rendement.Resistances are therefore the main factors of low efficiency; the above-mentioned parts with the return springs in mind, are indeed the necessary consumers in this valve distribution as in other mechanicals of the genre. The quest for their reduction is one of the goals of this study which would undoubtedly maximize the power restored to the crankshaft for use; guarantee of better performance.

Un facteur additionne] et toujours gênant imposé par cette ancienne distribution est que, pour augmenter la vitesse de rotation de nos moteurs, ces ressorts se conçoivent de plus en plus raides, exigeant un supplément d’effort moteur pour leurs compressions: « Paradoxe » !An additional and always annoying factor imposed by this old distribution is that, to increase the rotational speed of our engines, these springs are designed to be stiffer and stiffer, requiring additional engine effort for their compressions: “Paradox”!

Un handicape mécanique conséquent y est associé ; malgré cette raideur revue à la hausse, la vitesse de rotation des moteurs à soupapes se limite trop tôt ; symbolisé par la zone rouge sur les comptetours des tableaux de bord de nos engins. La véritable raison est que ces puissants ressorts tardent toujours à rappeler les soupapes sur leurs sièges à vitesse élevée. Les soupapes courent ainsi le risque de se faire rattraper par les pistons remontant mécaniquement plus vite que ne se détendent les ressorts toujours trop lents.A significant mechanical disability is associated with it; despite this increased stiffness, the rotational speed of valve engines is limited too soon; symbolized by the red zone on the rev counters of the dashboards of our machines. The real reason is that those powerful springs are always slow to return the valves to their seats at high speeds. The valves thus run the risk of being overtaken by the pistons rising mechanically faster than the springs are always too slow to relax.

L’ensemble des constructeurs s’oblige alors, peu avant ce seuil d’autodestruction connue par tous, de brider électroniquement sous cette contrainte mécanique, la vitesse maximale de rotation de leurs moteurs bien malgré eux. Nous appelons ce troisième facteur :All manufacturers are then obliged, shortly before this self-destruction threshold known by all, to electronically limit under this mechanical constraint, the maximum speed of rotation of their engines despite themselves. We call this third factor:

« Limite mécanique du système ».“Mechanical limit of the system”.

En somme, c’est ce nombre de pièces de plus en plus élevé dans la distribution du moteur de pointe d’aujourd’hui qui présente ; non seulement un maximum de frottements, de résistances, de risques accrus d’usure, de pannes, d’encombrement et de temps; mais aussi des limites mécaniques tôt perçues justifiant ainsi le faible rendement chez tous les constructeurs, toutes firmes confondues qui motive notre étude. Nous osons remettre en question un processus universalisé, vieux de plus d’un siècle et demi déjà, et que la grogne générale entrevoit le retrait prématuré des unités de production à notre avis ; faute de solutions.In sum, it is this increasingly high part count in today's advanced engine distribution that presents; not only maximum friction, resistance, increased risk of wear, breakdowns, bulk and time; but also early perceived mechanical limits thus justifying the low efficiency among all manufacturers, all firms combined, which motivates our study. We dare to question a universalized process, already more than a century and a half old, and that the general discontent foresees the premature withdrawal of production units in our opinion; lack of solutions.

Notre apport est une étape inhérente aux exigences de la technique de pointe en perpétuelle quête de mieux, vers la perfection toujours avenir.Our contribution is a step inherent to the requirements of advanced technology in perpetual quest for better, towards perfection always future.

EXPOSE DE L’INVENTIONDISCLOSURE OF THE INVENTION

Nous proposons dans cette étude basique, une pièce unique par ligne de cylindres dans la première version, et deux pièces pour la deuxième. Ces pièces de conception simple mais précise, devraient mieux assurer la distribution des prochains moteurs au point d’améliorer leurs performances et mieux, d’augmenter considérablement leur rendement comme jamais avant. Il s’agit du cylindre de distribution mixte, et des cylindres distincts d’admission et d’échappement. Nous abrégeons cette appellation par trois lettres: CDM.We propose in this basic study, a single part per line of cylinders in the first version, and two parts for the second. These simple but precise design parts should better ensure the distribution of the next engines to the point of improving their performance and better, considerably increasing their efficiency like never before. These are the mixed distribution cylinder, and the separate intake and exhaust cylinders. We abbreviate this name with three letters: CDM.

Le principe que nous proposons aux constructeurs dans cette étude disons-nous est basique, simple et essentiellement modulable. La plage de diversification de ce moteur sera large pour satisfaire tous les usages et pour toutes les cylindrées ; du monocylindre cinquante centimètres cubes pour scooter de gosses au moteurs de motos de tous types, de planeurs, d’automobiles de toutes les gammes y compris les sportives, de camions, d’engins de travaux publics, de trains et même de navires ; tous carburants confondus.The principle that we propose to manufacturers in this study, we say, is basic, simple and essentially modular. The diversification range of this engine will be wide to satisfy all uses and for all displacements; from the single cylinder fifty cubic centimeters for children's scooters to the engines of all types of motorcycles, gliders, automobiles of all ranges including sports cars, trucks, construction machinery, trains and even ships; all fuels combined.

Il s’agit d’un grand cylindre creux en son intérieur, aux parois suffisamment épaisses. Son extérieur sera minutieusement poli. Après l’étude sur le choix des matériaux adéquats qui devront répondre aux contraintes thermiques et d’usure, il lui faudra résister sans déformations aux températures aussi élevées que dans une chambre de combustion traditionnelle, et aux compressions du moteur qu’il subira. L’alliage qui structure cette pièce vitale devra demeurer stable. Nous avons pensé à un traitement anti-usure sur la surface d’un cylindre en titane.It is a large hollow cylinder inside, with sufficiently thick walls. Its exterior will be meticulously polished. After the study on the choice of suitable materials which will have to respond to the thermal and wear constraints, it will have to resist without deformations to temperatures as high as in a traditional combustion chamber, and to the compressions of the engine which it will undergo. The alloy that structures this vital part must remain stable. We thought of an anti-wear treatment on the surface of a titanium cylinder.

Ce grand cylindre recevra deux orifices obtongs taillés sur 45° à chacune de ses sections, dont un orifice pour l’admission et le second pour l’échappement. Le plein qui sépare les deux orifices de la même section est lui aussi égal à 45° et chacune des sections sera alignée exactement à chaque tête piston. Le cylindre de distribution recevra de l’intérieur ; une cloison épaisse et totalement étanche, qui disposera dans un même compartiment les orifices d’admission et de l’autre ceux d’échappement. Cette disposition s’établira sur toute la longueur du CDM et pour que le système soit logiquement fonctionnel, le compartiment admission sera bouché à l’arrière et celui d’échappement sera plutôt bouché à l’avant. Ce sont ces orifices taillés sur 45° et espacés de 45° qui bailleront de façon cyclique tour à tour devant un espace d’accès ouvert lui aussi sur 45° au-dessus de chaque piston, qui permettront l’admission et évacuation des gaz. L’angle de l’orifice oblong et celui de l’espace d’accès feront tous deux 90° théorique ; couvrant ainsi chacun des deux temps d’ouverture et fermetures sur les quatre temps-moteur connus, tout comme le font les ouvertures de soupapes des moteurs classiques. (Fig. 7)This large cylinder will receive two obtong openings cut at 45° at each of its sections, including one opening for the intake and the second for the exhaust. The solid which separates the two orifices of the same section is also equal to 45° and each of the sections will be aligned exactly with each piston head. The dispensing cylinder will receive from the inside; a thick and completely watertight partition, which will have the inlet ports in one compartment and the exhaust ports in the other. This layout will be established over the entire length of the CDM and for the system to be logically functional, the intake compartment will be blocked at the rear and the exhaust compartment will be blocked at the front. It is these orifices cut on 45° and spaced by 45° which will gape cyclically in turn in front of an open access space also on 45° above each piston, which will allow the admission and evacuation of gases. The angle of the oblong hole and that of the access space will both be theoretical 90°; thus covering each of the two opening and closing times on the known four engine strokes, just as the valve openings of conventional engines do. (Fig.7)

Tous les angles donnés ici sont théoriques. Par contre dans la pratique, les avances ouverture admission (AOA), les retards fermetures échappements (RFE) et avance ouverture échappement (AOE) puis retard fermeture admission (RFA) seront pris en compte pour l’optimisation des performances moteur, selon les exigences des différents usages pour lesquels le moteur est construit. Le cylindre de distribution remplacera les collecteurs d’entrée et de sortie des gaz parce que toutes les admissions se feront par la bouche avant du CDM, et tous les échappements par l’arrière quel que soit le nombre de cylindres moteur disposés sur la même ligne. L’ensemble sera minutieusement équilibré pour la rotation à grande vitesse avant le montage. Ce sera le cylindre mixte ; il sera fixé sur la culasse de façon excentrée ; soit 30° environ par rapport à l’axe des pistons. Le CDM tournera sur roulements à la vitesse d’un tour pour deux tours du vilebrequin tout comme les arbres à carnes des moteurs classiques. Dans son montage comme dans sa rotation, il effleurera le siège qui l’abrite sans pour autant le toucher. Un palier unique couvrira toute sa longueur.All angles given here are theoretical. On the other hand, in practice, the intake opening advances (AOA), the exhaust closing delays (RFE) and exhaust opening advance (AOE) then the intake closing delay (RFA) will be taken into account for the optimization of engine performance, according to the requirements. of the different uses for which the engine is built. The distribution cylinder will replace the gas inlet and outlet manifolds because all the admissions will be through the front mouth of the CDM, and all the exhausts through the rear regardless of the number of engine cylinders arranged on the same line. . The assembly will be carefully balanced for high-speed rotation before assembly. This will be the mixed cylinder; it will be fixed on the cylinder head in an eccentric way; i.e. approximately 30° in relation to the axis of the pistons. The CDM will rotate on bearings at the speed of one revolution for two revolutions of the crankshaft, just like the shafts with shanks of conventional engines. In its assembly as in its rotation, it will touch the seat that houses it without touching it. A single landing will cover its entire length.

La deuxième version sera dotée de deux cylindres distincts. Un premier recevra uniquement les orifices d’admission et n’assumera que cette fonction, et le deuxième cylindre bien évidement assurera le rôle d’évacuer les gaz brûlés. Cette version n’aura pas besoin de cloison interne et devra recevoir une bague d’étanchéité pour chaque orifice oblong opéré sur chacun des CDM.The second version will have two separate cylinders. A first will only receive the inlet ports and will only assume this function, and the second cylinder will of course ensure the role of evacuating the burnt gases. This version will not need an internal partition and will have to receive a sealing ring for each oblong hole operated on each of the CDMs.

Nous présentons divers types de séparations internes du cylindre de distribution mixte; le plus complexe. (Fig. 7). Ils répondent tous au principe que nous décrivons, et plusieurs autres développements peuvent se constituer au gré des réalisateurs. Nous avons dénommé quelques-uns : Cylindre à lame sinusoïdale, Cylindre à cloison moulée, Cylindre à pipes encastrées.We present various types of internal separations of the mixed timing cylinder; the most complex. (Fig. 7). They all respond to the principle we are describing, and several other developments can be made at the discretion of the directors. We have called a few: Cylinder with sinusoidal plate, Cylinder with molded partition, Cylinder with embedded pipes.

Sous la base de la forme de ce dernier, nous avons pensé un type de turbine qui offrirait un double avantage car, le corps de notre turbine étant rotatif, portera des aubes fixes où stators. Nous l’appellerons : « Turbine intégrée ou Turbo-i ». Le concept simple sera plus efficace pour cette bonne raison. Nous réexpliquons le principe plus loin, ainsi que son application au nouveau moteur thermique à quatre temps de la version CDM.Based on the shape of the latter, we thought of a type of turbine that would offer a double advantage because, the body of our turbine being rotating, will carry fixed blades or stators. We will call it: “Integrated Turbine or Turbo-i”. The simple concept will be more effective for this very reason. We explain the principle again later, as well as its application to the new four-stroke heat engine of the CDM version.

L’allègement et les économies de matières s’extériorisent désormais, non dans les seuls organes de distribution ; mais à cet indispensable équipement de privilège qui ici, se débarrasse du corps massif en fonte qui abrite les turbines classiques, et forcement davantage.Lightening and savings in materials are now externalized, not only in the distribution organs; but to this essential equipment of privilege which here, gets rid of the massive cast iron body which houses the classic turbines, and necessarily more.

Afin de recevoir le cylindre de distribution (CDM) dans ses deux versions, et pour que le système soit logiquement fonctionnel, une modification de la culasse s’impose.In order to receive the distribution cylinder (CDM) in its two versions, and for the system to be logically functional, a modification of the cylinder head is necessary.

La nouvelle culasse sera désormais creuse à son dessus et sur toute sa longueur, il y sera creusé une ou deux rigoles en demi-cercle d’exactement 180° degrés pour chacune des versions de telle sorte que ; de ces demi-cercles, l’on continue de voir les têtes de pistons à travers l’espace d’accès crée et décrit plus haut sous l’angle de 45°. C’est dans ces rigoles arrondies que logeront les cylindres de distribution des deux versions. (Voir Fig. 2).The new cylinder head will now be hollow at its top and over its entire length, there will be dug one or two channels in a semicircle of exactly 180° degrees for each of the versions so that; of these semi-circles, we continue to see the piston heads through the access space created and described above under the angle of 45°. It is in these rounded channels that the distribution cylinders of the two versions will be housed. (See Fig. 2).

Nous le reprenons ; il sera opéré sur le plan de joint, très exactement aux endroits où remontent les pistons, autant d’orifices débouchant dans ces rigoles que de cylindres moteur aux mêmes diamètres. Ces ouvertures dans la culasse seront ainsi le prolongement des cylindres moteurs de sorte que ; lorsque la culasse sera posée sur son bloc, l’on continu de voir les têtes des pistons qui alors, dépasseront légèrement la hauteur finie du bloc moteur.We take it back; it will be operated on the joint plane, very exactly at the places where the pistons go up, as many orifices opening into these channels as there are engine cylinders with the same diameters. These openings in the cylinder head will thus be the extension of the engine cylinders so that; when the cylinder head is placed on its block, we continue to see the heads of the pistons which then will slightly exceed the finished height of the engine block.

Ce léger déport volontaire des pistons juste avant le premier segment se logera dans notre nouvelle culasse. Le cylindre de distribution effleurera ainsi les têtes des pistons en position PMH, sans pour autant les toucher. L’espace restant entre ces deux pièces sera calibré juste, et constituera « chambre de combustion » de cette version double cylindres. (Voir Fig. 2)This slight voluntary offset of the pistons just before the first segment will be housed in our new cylinder head. The distribution cylinder will thus touch the heads of the pistons in the TDC position, without however touching them. The remaining space between these two parts will be precisely calibrated, and will constitute the "combustion chamber" of this twin-cylinder version. (See Fig.2)

Par contre, l’option du cylindre mixte dans notre concept, recevra une lèvre sur le bloc moteur remontant ici à gauche. Elle sera solidaire ou boulonnée selon les commodités. Du côté opposé, une entretoise spécialement conçue portera bougies ou injecteurs à son extérieur. Son intérieur sera lui aussi calibré pour créer une chambre de combustion. Lèvre et entretoise formeront un demi-cercle d’exactement 180°. (Voir Fig. 1 et 6)On the other hand, the option of the mixed cylinder in our concept, will receive a lip on the engine block going up here on the left. It will be fixed or bolted according to the conveniences. On the opposite side, a specially designed spacer will carry spark plugs or injectors on its outside. Its interior will also be calibrated to create a combustion chamber. Lip and spacer will form a semi-circle of exactly 180°. (See Fig. 1 and 6)

De la forme des orifices d’entrée et de sortie de gaz :The shape of the gas inlet and outlet orifices:

Ces orifices autour du CDM seront oblongs disions-nous. La longueur sera disposée dans le même sens que celui du cylindre de distribution lui-même, pendant que les arrondis des extrémités seront presque égaux au diamètre du cylindre moteur à alimenter.These holes around the CDM will be oblong we said. The length will be arranged in the same direction as that of the distribution cylinder itself, while the rounding of the ends will be almost equal to the diameter of the motor cylinder to be fed.

La largeur occupera un angle de 45° qui, additionné à l’angle de l’orifice d’accès feront 90° degrés théoriques tel que décrit plus haut. (Voir fig. 3 et 6). Il en sera ainsi pour tous les orifices.The width will occupy an angle of 45° which, added to the angle of the access hole will make 90° theoretical degrees as described above. (See Figs. 3 and 6). This will be the case for all the orifices.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF FIGURES

Figure 1- Vue éclaté du moteur équipé au (CDM mixte).Figure 1- Exploded view of the engine equipped with (mixed CDM).

Figure 2- Coupe du moteur équipé de deux cylindres distincts.Figure 2- Section of the engine equipped with two separate cylinders.

Figure 3- Comparaison des entrées d’air offertes par les orifices oblongs du CDM par rapport aux soupapes.Figure 3- Comparison of the air inlets offered by the oblong holes of the CDM compared to the valves.

Figure 4- Différentes vues de la bague incurvé pour l’étanchéité.Figure 4- Different views of the curved ring for sealing.

Figure 5- Matérialisation des 4 temps en 2d et représentant les quatre temps moteur.Figure 5- Materialization of the 4 times in 2d and representing the four engine times.

Figure 6- Différents types de CDM mixteFigure 6- Different types of mixed CDM

Figure 7- Aperçu du partage angulaire des quatre temps, des angles des orifices, des angles des espaces d’accès et espaces entre orifices : tous de 45°.Figure 7- Overview of the angular distribution of the four times, the angles of the orifices, the angles of the access spaces and the spaces between the orifices: all of 45°.

Figure 8- Esquisse de présentation en 3d de notre prototype à la turbine intégrée.Figure 8- Sketch presentation in 3d of our prototype with the integrated turbine.

REMARQUEREMARK

La multiplication des soupapes dans une distribution a pour but, de faciliter le meilleur remplissage des cylindres ; en observant par comparaison l’espace que nous offre l’orifice d’un CDM baillant devant le cylindre qu’il alimente, l’on peut par soi-même conclure qu’avec ce nouveau système, le remplissage et les avantages conquis passent largement au-dessus des deux soupapes jouant les mêmes rôles (Voir Fig. 3).The multiplication of valves in a distribution is intended to facilitate the best filling of the cylinders; observing by comparison the space offered to us by the orifice of a yawning CDM in front of the cylinder which it feeds, one can for oneself conclude that with this new system, the filling and the conquered advantages pass largely above the two valves playing the same roles (See Fig. 3).

Note : 11 a été dit dans la description sommaire que le CDM mixte sera fixé de manière déportée. Cette excentricité du CDM sur le cylindre qu’il alimente et évacue est prévu, afin de laisser un accès depuis l’extérieur dans la chambre de combustion ; qui saura ainsi recevoir les bougies d’allumage, celles de préchauffages ou les injecteurs en version diesel. L’entretoise spéciale décrite plus haut compense cet espace. (Voir Fig. 1 et 7)Note: 11 has been said in the summary description that the mixed CDM will be fixed in a remote manner. This eccentricity of the CDM on the cylinder that it feeds and evacuates is planned, in order to allow access from the outside into the combustion chamber; which will thus be able to receive the spark plugs, those of preheating or the injectors in diesel version. The special spacer described above compensates for this gap. (See Fig. 1 and 7)

La version des cylindres distincts recevant sans gènes ces indispensables accessoires en son milieu.The version of the separate cylinders receiving without genes these essential accessories in the middle.

De l’étanchéité des compressions :Tightness of compressions:

Une bague incurvée de section rectangulaire, dont le contour cernera la chambre de combustion sera conçue en matériau approprié. (Voir Fig. 4) Cette bague fermée se logera dans une gorge dont le façonnage précis bouclera de l’extérieur, ladite chambre. Elle sera maintenue en contact du CDM d’abord par d’infimes lames de ressort à l’arrêt ; puis par de la pression d’huile, sortant des orifices de graissages prévus à cet effet depuis le fond du dit logement. La bague sous cette pression calibrée, raclera ainsi l’extérieur du cylindre de distribution. Le contact juste et rodé des deux surfaces : CDM 5 et bague empêche résolument les fuites de compressions. Ce système d’étanchéité original et simple sera très efficace.A curved ring of rectangular section, the contour of which will surround the combustion chamber, will be made of an appropriate material. (See Fig. 4) This closed ring will be housed in a groove whose precise shaping will loop from the outside, said chamber. It will be kept in contact with the CDM first by tiny spring blades when stationary; then by oil pressure, coming out of the lubrication orifices provided for this purpose from the bottom of said housing. The ring under this calibrated pressure will scrape the outside of the distribution cylinder. The just and ground contact of the two surfaces: CDM 5 and ring resolutely prevents compression leaks. This original and simple sealing system will be very effective.

Fonctionnement :Functioning :

Le moteur équipé de la distribution à cylindre ne connaîtra pas de différence dans le 10 fonctionnement, par rapport à son homologue à soupapes. L’orifice d’admission ; synchronisé à la première descente du piston s’ouvre, tout comme la soupape d’entrée d’air. Lors de la première remontée du piston correspondant à la compression, la partie pleine du CDM bouche la chambre de feu étanchée par la bague incurvée pour l’explosion. Puis enfin s’ouvre i’orifice d’évacuation pour le quatrième temps et le cycle peut recommencer. (Voir planche de l’abrégé descriptif).The engine equipped with the cylinder distribution will experience no difference in operation, compared to its counterpart with valves. The inlet port; synchronized with the first descent of the piston opens, as does the air inlet valve. During the first rise of the piston corresponding to the compression, the solid part of the CDM blocks the fire chamber sealed by the curved ring for the explosion. Then finally the evacuation orifice opens for the fourth time and the cycle can begin again. (See board of the descriptive abstract).

Les calages variables, les turbines et les compresseurs d’air continuent de justifier en mieux leurs apports pour la suralimentation.Variable pitches, turbines and air compressors continue to better justify their contributions to supercharging.

La turbine intégrée :The integrated turbine:

Le concept est celui d’un turbo réacteur, (Voir Fig. 8).The concept is that of a turbojet, (See Fig. 8).

Le flux d’air entre par l’avant, aspiré par un ou plusieurs rotor-compresseur, solidaire du même axe sur lequel est fixée l’hélice arrière motrice. L’orientation des pâlies est conçue favorable pour que les gaz d’échappement sortant par l’arrière, entraînent l’ensemble. Plus lesdits gaz précipitent leur sortie sur les pâlies arrière motrices, plus la pression de suralimentation augmente par entrainement du compresseur.The air flow enters from the front, sucked in by one or more rotor-compressors, integral with the same axis on which the driving rear propeller is fixed. The orientation of the blades is designed so that the exhaust gases exiting from the rear drive the assembly. The more said gases precipitate their output on the rear drive blades, the more the boost pressure increases by driving the compressor.

Une vanne régulatrice module la pression aux besoins.A regulating valve modulates the pressure as needed.

Cependant, la rotation du corps, support de l’ensemble (CDM) nous offre l’opportunité d’accélérer les molécules d’air sur le rotor. Il suffira de fixer des aubes solidaires audit corps et orientées favorables à l’amont du rotor. Ces aubes exerceront une pré-compression de Pair sur le rotor placé juste derrière elles pour obtenir un temps de gavage nettement plus court. Cela confère des reprises 30 encore plus vives, plus rapides comparativement à une turbine classique à corps fixe. La grande compétition y trouvera des éléments utiles à faire valoir.However, the rotation of the body, support of the assembly (CDM) offers us the opportunity to accelerate the air molecules on the rotor. It will suffice to fix blades integral with said body and oriented favorable upstream of the rotor. These blades will exert a pre-compression of Air on the rotor placed just behind them to obtain a significantly shorter boost time. This confers even sharper, faster pick-ups compared to a conventional turbine with a fixed body. The great competition will find there useful elements to put forward.

Nous présentons (Fig. 8) une esquisse en trois dimensions de notre prototype de moteur au CDM mixte. Il est non seulement débarrassé de tous les accessoires de distribution déjà cités dans cette description ; collecteurs d’admission et d’échappement compris mais aussi, nous lui avons ôté la culasse pour deux lèvres remontants à 180°. Le concept est encore plus léger, compact, économique et logiquement fonctionnel.We present (Fig. 8) a three-dimensional sketch of our prototype motor to the mixed CDM. It is not only rid of all the distribution accessories already mentioned in this description; intake and exhaust manifolds included but also, we removed the cylinder head for two lips rising at 180°. The concept is even lighter, compact, economical and logically functional.

La compacité offerte ici permet enfin aux petites cylindrées, assez consommateurs d’hydrocarbure, de bénéficier des avantages de la suralimentation (motocycles et autres).The compactness offered here finally allows small displacements, which consume enough hydrocarbons, to benefit from the advantages of supercharging (motorcycles and others).

Un autre avantage non moins significatif est le mode de recyclage des gaz brûlés pratiqué par la quasi-totalité des concepteurs ; Il devient un processus interne qui ne nécessitera plus forcément d’accessoires extérieurs.Another no less significant advantage is the burnt gas recycling mode practiced by almost all designers; It becomes an internal process that will no longer necessarily require external accessories.

La gestion des températures autour du CDM est indispensable et techniquement maîtrisable. Nous avons pensé à un refroidissement mixte ; air/eau; (voir l’esquisse de notre prototype tig.8). Compte tenu de ce qui précède, il est évident que son mode d’entrainement se fasse par une chaîne dite de distribution.Temperature management around the CDM is essential and technically manageable. We thought of mixed cooling; air/water; (see the sketch of our tig.8 prototype). Considering the above, it is obvious that its drive mode is through a so-called timing chain.

Les moteurs sont tous des convertisseurs d’énergie. Le rendement du moteur thermique à quatre temps demeure bas et les chercheurs continuent de se déployer à l’améliorer. Notre étude se veut contributive pour l’augmenter de quelques bons points; tout en évitant de l’enchérir ou de l’encombrer et mieux encore, le rendant moins polluant.Motors are all energy converters. The performance of the four-stroke heat engine remains low and researchers continue to strive to improve it. Our study is intended to be contributory to increase it by a few good points; while avoiding making it more expensive or cluttering it up and better still, making it less polluting.

Claims

CLAIMS:

RESELL ICA TIONN° 1

The distribution cylinder (CDM) made up of a thick metal tube, meticulously polished from the outside for a hollow interior, is sectioned into as many engine cylinders as it supplies and evacuates, characterized in that each of its sections has two oblong orifices operated on theoretical 45°; a first orifice for the gas inlet and a second for the exhaust, an internal watertight partition separates the inlet orifices from the exhaust over the entire length of the CDM, the inlet compartment of this partition is closed to the at the rear, while the exhaust compartment is rather closed at the front, with respect to the piston axis, the CDM is fixed eccentrically in a 180° (degree) channel formed by a lip which rises the engine block and completed by the special spacer which carries spark plug or injector; it rotates on rolling bearings at the speed of one revolution out of two revolutions of the crankshaft, brushing its seat without touching it, and a thick cover covers its entire length Fig. VI.

CLAIM NO. 2

Dispensing cylinder according to claim number I, the orifices are oblong in shape, their opening angle on the axis of the dispensing cylinder is 45° degrees, combined with the access space above the piston, in front which open the orifices by 45° degrees so that their crossing respects the theoretical cycle of the four-stroke engine, and closes at the end of the stroke of the piston concerned; either on a rotation of 90° theoretical degrees; (Fig. VII) in practice, the related modifications, i.e. AOA, RFA and AOE, RFE, can be made when optimizing performance, the CDM rotates on bearings driven by a chain, at the speed of one revolution for two rotations of the crankshaft, touching its seat without touching it.

CLAIM NO. 3

Distribution cylinder (CDM) according to claim number 1, for which the air inlet of the entire line of cylinders to be fed is unique from the mouth of the distribution cylinder, the exit of the burnt gases towards the rear is also unique ; thus eliminating conventional collectors; said timing cylinder acting as an intake and exhaust manifold.

RE VE ND IC A TI ON N° 4

Dispensing cylinder according to claim number I, characterized in that the tightness of the compressions is achieved for each fire chamber by making a closed and curved ring of rectangular section (fig. 4), the curvature perfectly matches the contour outside of the distribution cylinder, this ring is housed in a deep groove which closes off the combustion chamber; thus adjusted and run in, said ring is held in contact with the timing cylinder first by small leaf springs previously deposited below said grooves, then pushed by calibrated oil pressure from the lubricating holes provided from the bottom of the same grooves; this pressure of the ring in contact with the external body of the CDM ensures the total tightness of the compressions.

CLAIM NO. 5

The distribution cylinder according to claim number ί and 8, characterized in that the body of the CDM on which fixed vanes are fixed is rotatable; the favorable oriented front blades of the rotor, rotating in the opposite direction to the blades, increase the air speed tenfold and thus improve the boosting time of the cylinders to be fed; the interior of the CDM, which easily houses the compressor and propeller blades rotating on the same axis, thus offers supercharging without external bulk to the entire line of engine cylinders thus equipped, from the smallest to the largest displacements; this equipment gives the engines even more lively acceleration; a relief valve regulates the prevailing pressure during operation.

CLAIM NO. 6

Dispensing cylinder according to claim number I, characterized in that it is formed of a smooth tube rotating on bearings without risk of percussion by another proximity member in its normal operation, constituting no mechanical brake limiting its deployment, allowing as a result, an increase in the speed of rotation of the motor thus equipped.

CLAIM NO. 7

The distribution cylinder (CDM) according to claims number I and V, is characterized in that it groups together in itself all the distribution organs, that the latter rotates on bearings scraped only by the special curved rings for the very low resistance sealing, we estimate less than 5% frictional resistance produced by CDM timing compared to valve timing; the more than 95% of recovered resistance (by subtracting the valve return springs and others) is returned to the crankshaft in terms of recovered energy; conferring a marked increase in engine efficiency, lower hydrocarbon consumption, thereby implying a reduction in the level of pollution.

CLAIMS 8

Timing cylinder according to claim number I, characterized in that it includes a specially designed spacer which completes the 180° (degrees) seat to receive the CDM on its eccentricity (Fig.

2), this spacer which fits here on the right side on our diagram, constituting part of the combustion chamber inside and outside offering space for spark plugs or injectors.

DEMAND N ⁰ 9

Timing cylinder according to claim 11, comprising two separate timing cylinders; one for the intake with only intake ports identical to those of the mixed CDM; the second arranging the exhaust ports; this version without internal separation, receives a special curved ring for sealing by oblong orifice, each section being formed of an intake orifice from the first cylinder and a second orifice aligned with the first and established on the exhaust cylinder, placed at the service of the same engine cylinder (fig. N° 2).

CLAIMS S10

One-piece distribution system per cylinder line for a four-stroke heat engine according to claim No. 1, characterized by a part (the CDM) rationally fulfilling all the distribution functions; of volume and weight defined according to the displacement, said part being housed inside the engine, rid of manifolds, thus generating a saving in materials for its construction and time for its assembly, thereby producing more compact engines.