WO2016097497A1 - External combustion engine - Google Patents

External combustion engine Download PDF

Info

Publication number
WO2016097497A1
WO2016097497A1 PCT/FR2015/000222 FR2015000222W WO2016097497A1 WO 2016097497 A1 WO2016097497 A1 WO 2016097497A1 FR 2015000222 W FR2015000222 W FR 2015000222W WO 2016097497 A1 WO2016097497 A1 WO 2016097497A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston
displacer
elastic
motor
cylinder
Prior art date
Application number
PCT/FR2015/000222
Other languages
French (fr)
Inventor
Alain M. de LARMINAT
Original Assignee
Cria Technologies
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 Cria Technologies filed Critical Cria Technologies
Publication of WO2016097497A1 publication Critical patent/WO2016097497A1/en

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • F02G1/045Controlling
    • 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
    • F02G2243/00Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
    • F02G2243/02Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having pistons and displacers in the same cylinder
    • F02G2243/04Crank-connecting-rod drives

Abstract

The invention relates to an external combustion engine (1) comprising at least: a cylinder (3), a piston (2) defining a chamber (6), a displacement element (11) displaced by a driving body (12), a heater (4) for heating a hot area (10) and a cooler (5) for cooling a cold area (14) of the cylinder (3), and a mechanism (20, 21, 22) for actuating the translatory movement of the piston (2) in relation to the displacement element (11). The engine (1) also comprises an elastic restraint mechanism (23 to 27) exerting at least elastic restraint on the piston (2) in a position of compression of the chamber or elastic restraint on the piston (2) in a position of expansion of the chamber.

Description

MOTEUR A COMBUSTION EXTERNE  EXTERNAL COMBUSTION ENGINE
Le secteur technique de la présente invention est celui des moteurs à combustion externe également désignés par moteur à air chaud. The technical sector of the present invention is that of external combustion engines also designated by hot air motor.
Les moteurs à air chaud du type Stirling ont fait l'objet de nombreux développements. Le brevet FR-2354452. déposé en 1977 illustre le principe de fonctionnement d'un moteur de type Stirling équipé d'un régénérateur. Le moteur comprend notamment un brûleur réalisant une combustion extérieure au cylindre. Un déplaceur, également désigné par balayeur, est aménagé dans la chambre délimitée par le piston et le cylindre po.ur forcer la circulation du fluide gazeux entre les sources chaude et froide.  Hot air engines of the Stirling type have been the subject of many developments. FR-2354452. filed in 1977 illustrates the principle of operation of a Stirling type engine equipped with a regenerator. The engine includes a burner performing a combustion outside the cylinder. A displacer, also designated by a sweeper, is arranged in the chamber delimited by the piston and the cylinder in order to force the circulation of the gaseous fluid between the hot and cold sources.
Les moteurs de type Stirling qui ne nécessitent pas de détente dans l'atmosphère. Ces moteurs sont donc avantageusement particulièrement silencieux. Cependant leur usage reste généralement limité à des domaines spécifiques tels que les chaudières à cogénération, pour lesquels une faible puissance est nécessaire. Les moteurs de type Stirling présentent en effet d'une manière générale des rendements faibles notamment du fait des frottements mécaniques et des pertes de chaleur. La chaleur non exploitée pourra avantageusement être réutilisée dans une chaudière à cogénération .  Stirling engines that do not require relaxation in the atmosphere. These engines are therefore advantageously particularly quiet. However, their use is generally limited to specific areas such as cogeneration boilers, for which low power is needed. Stirling type motors generally have low efficiencies, in particular because of mechanical friction and heat loss. Unused heat can advantageously be reused in a cogeneration boiler.
La présente invention a pour but de pallier les inconvénients de l'art antérieur en fournissant un moteur à combustion externe dont la structure permet un meilleur rendement .  The present invention aims to overcome the disadvantages of the prior art by providing an external combustion engine whose structure allows better performance.
Cet objectif est atteint grâce à un moteur à combustion externe comprenant au moins :  This objective is achieved by an external combustion engine comprising at least:
- un cylindre présentant une extrémité fermée,  a cylinder having a closed end,
un piston mobile dans le cylindre délimitant une chambre remplie par un fluide gazeux,  a piston movable in the cylinder delimiting a chamber filled with a gaseous fluid,
- un déplaceur coulissant de façon non étanche dans le cylindre et déplacé par un organe d'entraînement,  a displacer sliding in an unsealed manner in the cylinder and moved by a drive member,
- au moins un réchauffeur d'une zone chaude du cylindre et au moins un refroidisseur d'une zone froide du cylindre, - au moins un mécanisme d' asservissement du mouvement en translation du piston par rapport au déplaceur de façon à ce que le déplaceur vienne au moins en partie en vis-à-vis de ladite zone froide dans une première position de compression de la chambre et vienne au moins en partie en vis-à-vis de ladite zone chaude dans une deuxième position d'expansion de la chambre, at least one heater of a hot zone of the cylinder and at least one cooler of a cold zone of the cylinder, at least one mechanism for controlling the movement in translation of the piston with respect to the displacer so that the displacer comes at least partly opposite said cold zone in a first compression position of the chamber and at least in part towards said hot zone in a second expansion position of the chamber,
caractérisé en ce qu' il comprend un mécanisme de retenue élastique exerçant au moins une première retenue élastique du piston dans ladite première position ou une deuxième retenue élastique du piston dans ladite deuxième position.  characterized in that it comprises an elastic retaining mechanism exerting at least a first elastic retention of the piston in said first position or a second elastic retention of the piston in said second position.
Selon une particularité de l'invention, ladite première position du piston correspond à une position de compression maximum de la chambre et ladite deuxième position du piston correspond à une position d'expansion maximum de la chambre.  According to a feature of the invention, said first piston position corresponds to a maximum compression position of the chamber and said second piston position corresponds to a maximum expansion position of the chamber.
Selon une autre particularité de l'invention, dans ladite deuxième position le déplaceur vient entièrement en vis-à-vis de la zone chaude.  According to another particularity of the invention, in said second position the displacer comes entirely opposite the hot zone.
Selon une autre particularité de l'invention, dans ladite première position le déplaceur vient entièrement en vis-à-vis de la partie de la zone froide en avant du piston.  According to another particularity of the invention, in said first position the displacer comes entirely opposite the part of the cold zone in front of the piston.
Selon une autre particularité de l'invention, l'organe d'entraînement du déplaceur comprend un arbre relié au déplaceur et coulissant de façon étanche à travers le piston, le mécanisme d'asservissement comprenant un organe mobile en rotation d'entraînement d'une première bielle reliée à l'arbre et d'une deuxième bielle reliée au piston.  According to another particularity of the invention, the drive member of the displacer comprises a shaft connected to the displacer and slidably sealed through the piston, the servo mechanism comprising a movable member in driving rotation of a first connecting rod connected to the shaft and a second connecting rod connected to the piston.
Selon une autre particularité de l'invention, le mécanisme de retenue élastique exerce une action mécanique sur un élément solidaire de l'arbre d'entraînement du déplaceur pour exercer au moins ladite première retenue élastique ou ladite deuxième retenue élastique.  According to another feature of the invention, the elastic retaining mechanism exerts a mechanical action on a member integral with the drive shaft of the displacer to exert at least said first elastic retainer or said second elastic retainer.
Selon une autre particularité de l'invention, le mécanisme de retenue élastique exerce une action mécanique sur le mécanisme d'asservissement pour exercer au moins ladite première retenue élastique ou ladite deuxième retenue élastique .  According to another feature of the invention, the elastic retaining mechanism exerts a mechanical action on the servo mechanism to exert at least said first elastic retainer or said second elastic retainer.
Selon une autre particularité de l'invention, le mécanisme de retenue élastique exerce une action mécanique sur un élément solidaire du piston pour exercer au moins ladite première retenue élastique ou ladite deuxième retenue élastique. According to another feature of the invention, the resilient retaining mechanism exerts a mechanical action on an element integral with the piston to exert at least said first elastic retainer or said second elastic retainer.
Selon une autre particularité de l'invention, le mécanisme de retenue élastique comprend au moins un poussoir et un ressort disposé entre le poussoir et son support ainsi qu'une portion formant au moins une première rampe ayant une première inclinaison déterminée de façon à exercer une retenue déterminée du poussoir, cette portion étant solidaire du mécanisme d'asservissement, du piston ou du déplaceur.  According to another feature of the invention, the elastic retaining mechanism comprises at least one pusher and a spring disposed between the pusher and its support and a portion forming at least a first ramp having a first inclination determined so as to exert a determined retention of the pusher, this portion being integral with the servo mechanism, piston or displacer.
Selon une autre particularité de l'invention, ladite portion comprend une deuxième rampe prolongeant ladite première rampe, la deuxième rampe ayant une deuxième inclinaison inférieure à ladite première inclinaison, la deuxième inclinaison étant déterminée de façon à réaliser un ralentissement progressif de ladite portion.  According to another feature of the invention, said portion comprises a second ramp extending said first ramp, the second ramp having a second inclination less than said first inclination, the second inclination being determined so as to achieve a gradual slowing of said portion.
Selon une autre particularité de l'invention, le mécanisme de retenue élastique comprend un organe de réglage de la force de retenue exercée.  According to another particularity of the invention, the elastic retaining mechanism comprises a member for adjusting the retaining force exerted.
Un autre objet de l'invention concerne une chaudière à cogénération produisant de l'électricité au moyen d'un moteur selon l'invention pour entraîner au moins un noyau par rapport à au moins une bobine génératrice de courant.  Another object of the invention relates to a cogeneration boiler producing electricity by means of a motor according to the invention for driving at least one core relative to at least one current-generating coil.
Un tout premier avantage de la présente invention est que le chauffage ou le refroidissement du gaz de travail peuvent être optimisés. On peut en effet réaliser un chauffage ou un refroidissement isochore et dans une position où le chauffage ou le refroidissement est optimisé. Ainsi l'écart de pression moyen entre la détente et la compression de la chambre est augmenté. Il en résulte que le moteur fournit un travail plus important qui se traduit par un meilleur rendement et une puissance motrice plus importante.  A very first advantage of the present invention is that the heating or cooling of the working gas can be optimized. It is indeed possible to achieve heating or isochoric cooling and in a position where the heating or cooling is optimized. Thus the average pressure difference between the expansion and the compression of the chamber is increased. As a result, the engine provides more work that translates into higher efficiency and higher motive power.
Un autre avantage de la présente invention est que les mouvements du piston et du balayeur dans le cylindre peuvent être réalisés avec une vitesse optimum. Un relâchement soudain peut en effet être réalisé après une montée en pression au-delà d'un seuil de pression déterminé ou après une baisse de pression en dessous d'un seuil de pression déterminé. Là encore le rendement du moteur est optimisé. Another advantage of the present invention is that the movements of the piston and the sweeper in the cylinder can be performed at an optimum speed. A sudden release can indeed be carried out after a rise in pressure beyond a determined pressure threshold or after a pressure drop below a determined pressure threshold. Here again the efficiency of the engine is optimized.
Un autre avantage est de permettre le réglage de la force motrice en imposant une température de chauffage dans le cylindre grâce au réglage de l'effort de retenu.  Another advantage is to allow the adjustment of the driving force by imposing a heating temperature in the cylinder by adjusting the retaining force.
D'autres caractéristiques, avantages et détails de l'invention seront mieux compris à la lecture du complément de description qui va suivre de modes de réalisation donnés à titre d'exemple en relation avec des dessins sur lesquels :  Other features, advantages and details of the invention will be better understood on reading the additional description which will follow of embodiments given by way of example in relation to drawings in which:
- la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un moteur selon l'invention comprenant deux cylindres montés à l'opposé l'un de l'autre et asservis en mouvement par un même mécanisme d'asservissement;  - Figure 1 shows a longitudinal sectional view of an engine according to the invention comprising two cylinders mounted opposite to each other and slaved in motion by the same servo mechanism;
- les figures. 2 à 4 représentent différentes positions d'un piston et d'un déplaceur disposés dans un cylindre de moteur selon l'invention;  - the figures. 2 to 4 show different positions of a piston and a displacer arranged in a motor cylinder according to the invention;
la figure 5 représente un exemple de mécanisme de retenue exerçant une action directement sur l'arbre relié au balayeur d'un moteur selon l'invention;  FIG. 5 represents an example of a retaining mechanism exerting an action directly on the shaft connected to the scanner of an engine according to the invention;
la figure 6 représente un exemple de mécanisme de retenue exerçant une action directement sur le piston d'un moteur selon l'invention;  FIG. 6 represents an example of a retaining mechanism exerting an action directly on the piston of an engine according to the invention;
la figure 7 représente un exemple de chaudière à cogénération comprenant un moteur selon l'invention ;  FIG. 7 represents an example of a cogeneration boiler comprising an engine according to the invention;
figures 8 à 10 représentent différentes vues d'un mécanisme de retenue élastique exerçant une action sur un arbre .  Figures 8 to 10 show different views of an elastic restraining mechanism exerting an action on a shaft.
L'invention va à présent être décrite avec davantage de détails. La figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un moteur comprenant deux cylindres 3a et 3b montés à l'opposé l'un de l'autre avec leur extrémité ouverte 15a et 15b l'une en face de l'autre. Chaque cylindre 3a ou 3b présente une extrémité 10a ou 10b fermée. Un piston 2a ou 2b ainsi qu'un déplaceur lia ou 11b sont logés dans chaque cylindre 3a ou 3b.  The invention will now be described in more detail. Figure 1 shows a longitudinal sectional view of an engine comprising two cylinders 3a and 3b mounted opposite one another with their open end 15a and 15b facing each other. Each cylinder 3a or 3b has a closed end 10a or 10b. A piston 2a or 2b and a displacer 11a or 11b are housed in each cylinder 3a or 3b.
Le piston 2a dans sa position avancée au maximum dans le cylindre 3a délimite une chambre 6a compressée au maximum. Le déplaceur lia est par ailleurs reculé au maximum pour venir au plus proche du piston 2a. On prévoit bien-entendu un jeu fonctionnel . The piston 2a in its maximum advanced position in the cylinder 3a delimits a chamber 6a compressed to the maximum. The lia mover is also moved back to the maximum to come closest to the piston 2a. Of course, there is a functional game.
Le piston 2b dans sa position reculée au maximum dans le cylindre 3b délimite une chambre 6b dans une position d'expansion maximum. Le déplaceur 11b est par ailleurs avancé au maximum pour venir au plus proche de l'extrémité fermée 10b du cylindre 3b. On prévoit bien-entendu un jeu fonctionnel .  The piston 2b in its retracted maximum position in the cylinder 3b delimits a chamber 6b in a maximum expansion position. The displacer 11b is also advanced to the maximum to come closest to the closed end 10b of the cylinder 3b. Of course, there is a functional game.
Chaque piston 2a et 2b coulisse de façon étanche dans un cylindre 3a ou 3b, chaque chambre 6a et 6b étanche refermant un fluide gazeux constituant le gaz de travail.  Each piston 2a and 2b slides sealingly in a cylinder 3a or 3b, each sealed chamber 6a and 6b closing a gaseous fluid constituting the working gas.
Chaque déplaceur lia ou 11b est solidaire d'un arbre 12a ou 12b d'entraînement. Chaque arbre 12a ou 12b coulisse de façon étanche dans le piston associé 2a ou 2b.  Each mover 11a or 11b is secured to a drive shaft 12a or 12b. Each shaft 12a or 12b slides sealingly in the associated piston 2a or 2b.
Un mécanisme d'asservissement permet de coordonner les mouvements de chaque déplaceur lia ou 11b avec les mouvements du piston 2a ou 2b associé. Le mécanisme d'asservissement comprend ici un organe tournant 22 relié par une bielle 21a ou 21b à chaque piston 2a ou 2b et relié par une autre bielle 20a ou 20b à chaque arbre 12a ou 12b. L'organe tournant 22 se présente par exemple sous la forme d'un arbre ou d'un disque.  A servo mechanism makes it possible to coordinate the movements of each displacer 11a or 11b with the movements of the associated piston 2a or 2b. The servo mechanism here comprises a rotating member 22 connected by a connecting rod 21a or 21b to each piston 2a or 2b and connected by another connecting rod 20a or 20b to each shaft 12a or 12b. The rotating member 22 is for example in the form of a shaft or a disc.
Chaque piston 2a ou 2b est ainsi poussé vers l'extrémité fermée 10a ou 10b du cylindre 3a ou 3b tandis que le déplaceur lia ou 11b associé est tiré vers l'extrémité ouverte 15a ou 15b du cylindre par le mécanisme d' asservissement .  Each piston 2a or 2b is thus pushed towards the closed end 10a or 10b of the cylinder 3a or 3b while the associated displacer 11a or 11b is pulled towards the open end 15a or 15b of the cylinder by the servo mechanism.
De même chaque déplaceur lia ou 11b est poussé vers l'extrémité fermée 10a ou 10b du cylindre 3a ou 3b tandis que le piston 2a ou 2b associé est tiré vers l'extrémité ouverte 15a ou 15b du cylindre par le mécanisme d'asservissement. Les bielles reliées au piston et au déplaceur associé sont par exemple articulées en des points diamétralement opposés de l'organe tournant.  Similarly, each displacer 11a or 11b is pushed towards the closed end 10a or 10b of the cylinder 3a or 3b while the associated piston 2a or 2b is pulled towards the open end 15a or 15b of the cylinder by the servo mechanism. The rods connected to the piston and the associated displacer are for example articulated at diametrically opposite points of the rotating member.
Chaque piston et chaque déplaceur est tiré et poussé alternativement. Le piston 2a ou 2b et le déplaceur lia ou 11b associé sont par exemple en opposition de phase.  Each piston and each displacer is pulled and pushed alternately. The piston 2a or 2b and the displacer 11a or 11b associated are for example in phase opposition.
Les pistons 2a et 2b et les déplaceurs lia et 11b dans les deux cylindres 3a et 3b sont ici coordonnés dans leurs mouvements par un même organe tournant 22 du mécanisme d' asservissement . The pistons 2a and 2b and the displacers 11a and 11b in the two cylinders 3a and 3b are here coordinated in their movements by the same rotating member 22 of the servo mechanism.
Chaque cylindre 3a ou 3b comprend une zone chaude 10a ou 10b et une zone froide 14a ou 14b. Un réchauffeur 4a ou 4b est disposé autour de la zone chaude 10a ou 10b de chaque cylindre 3a ou 3b. Un refroidisseur 5a ou 5b est disposé autour de la zone froide 14a ou 14b de chaque cylindre 3a ou 3b.  Each cylinder 3a or 3b comprises a hot zone 10a or 10b and a cold zone 14a or 14b. A heater 4a or 4b is disposed around the hot zone 10a or 10b of each cylinder 3a or 3b. A cooler 5a or 5b is disposed around the cold zone 14a or 14b of each cylinder 3a or 3b.
Le réchauffeur 4a ou 4b et le refroidisseur 5a ou 5b sont isolés thermiquement l'un de l'autre. Un matériau thermiquement isolant 7a ou 7b est notamment disposé contre chaque cylindre 3a ou 3b et entre son refroidisseur 5a ou 5b et son réchauffeur 4a ou 4b.  The heater 4a or 4b and the cooler 5a or 5b are thermally insulated from each other. A thermally insulating material 7a or 7b is in particular disposed against each cylinder 3a or 3b and between its cooler 5a or 5b and its heater 4a or 4b.
Le mécanisme d'asservissement du mouvement en translation du piston 2a par rapport au déplaceur lia permet d'amener le déplaceur lia en vis-à-vis de la zone froide 14a dans une position de compression de la chambre 6a.  The mechanism for controlling the movement in translation of the piston 2a relative to the displacer 11a makes it possible to bring the displacer 11a opposite the cold zone 14a into a compression position of the chamber 6a.
Le déplaceur lia qui coulisse de façon non étanche dans le cylindre 2a permet alors de déplacer la majorité du gaz de travail dans la zone chaude du cylindre tandis qu'une quantité négligeable de gaz est refroidie dans la zone froide .  The displacer 11a which slides loosely in the cylinder 2a then allows to move the majority of the working gas in the hot zone of the cylinder while a negligible amount of gas is cooled in the cold zone.
Le mécanisme d'asservissement du mouvement en translation du piston 2b par rapport au déplaceur 11b permet également d'amener le déplaceur 11b en vis-à-vis de zone chaude 10b dans une position d'expansion de la chambre 6b. Le déplaceur 11b permet alors de déplacer la majorité du gaz de travail dans la zone froide du cylindre tandis qu'une quantité négligeable de gaz est réchauffée dans la zone chaude.  The mechanism for controlling the translational movement of the piston 2b with respect to the displacer 11b also enables the displacer 11b to be brought into contact with the hot zone 10b in an expansion position of the chamber 6b. The displacer 11b then makes it possible to move the majority of the working gas in the cold zone of the cylinder while a negligible quantity of gas is reheated in the hot zone.
Le moteur la comprend en outre un mécanisme de retenue dans au moins une position d'expansion ou de compression des chambres 6a ou 6b. Le mécanisme de retenue exerce ici une action sur le mécanisme d'asservissement. Lorsque l'effort induit par la dépression ou par la compression dépasse l'effort exercé par le mécanisme de retenue, ce dernier autorise alors les mouvements relatifs du piston par rapport au déplaceur associé.  The engine further comprises a retaining mechanism in at least one expansion or compression position of the chambers 6a or 6b. The retaining mechanism here acts on the servo mechanism. When the force induced by the depression or compression exceeds the force exerted by the retaining mechanism, the latter then allows the relative movements of the piston relative to the associated displacer.
Le mécanisme de retenue se présente ici sous la forme d'un poussoir 25 maintenu élastiquement contre l'organe tournant 22, ce dernier comprenant deux renfoncements 23 et 24 réalisés sur son bord périphérique pour coopérer avec le poussoir 25. Le poussoir 25 se présente par exemple sous la forme d'un galet articulé ou d'une bille mobile en rotation. L'extrémité du poussoir peut ainsi rouler ou glisser sur l'élément contre lequel elle vient en appui. The retaining mechanism is here in the form a pusher 25 held elastically against the rotating member 22, the latter comprising two recesses 23 and 24 formed on its peripheral edge to cooperate with the pusher 25. The pusher 25 is for example in the form of an articulated roller or a rotating ball. The end of the pusher can roll or slide on the element against which it comes to rest.
Le poussoir est maintenu en appui contre l'organe tournant 22 par un ressort 26. Le poussoir 25 est par exemple mobile en translation dans un support 27 solidaire d'un bâti fixe par rapport aux cylindres 3a et 3b du moteur. Le ressort 26 est disposé entre le poussoir 25 et le support 27. Une vis de réglage 28 permet par exemple de régler la position d'une cale du support 27 sur laquelle vient en appui le ressort 26. Cette vis permet ainsi un réglage de la force d' appui du poussoir 25.  The pusher is held in abutment against the rotating member 22 by a spring 26. The pusher 25 is for example movable in translation in a support 27 secured to a frame fixed relative to the cylinders 3a and 3b of the engine. The spring 26 is disposed between the pusher 25 and the support 27. A set screw 28 allows for example to adjust the position of a shim of the support 27 on which rests the spring 26. This screw allows adjustment of the pushing force of the pusher 25.
Ainsi le mécanisme de retenue peut stopper l'organe tournant 22 dans son mouvement de rotation lorsque le poussoir avance dans un renfoncement 23 ou 24 et bloque chaque piston et chaque déplaceur en position. Chaque renfoncement présente en effet une pente d' inclinaison déterminée pour exercer une retenue déterminée.  Thus the retaining mechanism can stop the rotating member 22 in its rotational movement when the pusher advances in a recess 23 or 24 and blocks each piston and each displacer in position. Each recess has in fact a slope of inclination determined to exert a determined restraint.
La retenue élastique peut être réalisée dans une position de compression de la chambre de chaque piston ou dans une position d'expansion de la chambre de chaque piston. La retenue élastique peut également être réalisée à la fois dans une position de compression de la chambre de chaque piston et dans une position d'expansion de la chambre de chaque piston.  The elastic restraint can be made in a compression position of the chamber of each piston or in an expansion position of the chamber of each piston. The elastic restraint can also be performed both in a compression position of the chamber of each piston and in an expansion position of the chamber of each piston.
Le moteur peut être retenu en position de compression de sa chambre qui est alors chauffé jusqu'à ce que la pression induise un effort supérieur à celui exercé par le mécanisme de retenue élastique. Le relâchement soudain du piston 2a et du déplaceur lia permet une vitesse de déplacement optimum jusqu'à une position d'expansion pour un refroidissement du gaz de travail.  The motor can be held in the compression position of its chamber which is then heated until the pressure induces a force greater than that exerted by the elastic retaining mechanism. The sudden release of the piston 2a and the displacer 11a allows an optimum movement speed to an expansion position for a cooling of the working gas.
La retenue dans la position de compression permet de réaliser un chauffage du gaz de travail maintenu comprimé dans un volume déterminé ce qui augmente le travail fourni par le moteur. La position de compression de la chambre dans laquelle la retenue élastique est exercée correspond par exemple à la position de compression maximum. Dans la position de compression maximum où la retenue élastique est exercée, le déplaceur lia vient entièrement en vis-à-vis de la zone froide 14a en avant du piston et le chauffage est encore optimisé. The restraint in the compression position makes it possible to heat the working gas kept compressed in a determined volume which increases the work done. by the engine. The compression position of the chamber in which the elastic restraint is exerted corresponds for example to the maximum compression position. In the maximum compression position where the elastic restraint is exerted, the displacer 11a is completely opposite the cold zone 14a in front of the piston and the heating is further optimized.
De la même manière le moteur peut être retenu en position d'expansion de sa chambre qui est alors refroidie jusqu'à ce que la dépression induise un effort supérieur à celui exercé par le mécanisme de retenue élastique. Le relâchement soudain du piston 2b et du déplaceur 11b permet une vitesse de déplacement optimum jusqu'à une position de compression pour un réchauffement du gaz de travail.  In the same way the motor can be retained in the expansion position of the chamber which is then cooled until the depression induces a greater force than that exerted by the elastic retaining mechanism. The sudden release of the piston 2b and the displacer 11b allows an optimum movement speed to a compression position for a warming of the working gas.
La retenue dans la position d' expansion permet de réaliser un refroidissement du gaz de travail maintenu à un volume déterminé ce qui augmente le travail fourni par le moteur. La position d'expansion de la chambre dans laquelle la retenue élastique est exercée correspond par exemple à la position d'expansion maximum. Dans la position d'expansion maximum où la retenue élastique est exercée, le déplaceur 11b vient entièrement en vis-à-vis de la zone chaude 10a et le refroidissement est ainsi optimisé.  The restraint in the expansion position allows a cooling of the working gas maintained at a determined volume which increases the work provided by the engine. The expansion position of the chamber in which the elastic restraint is exerted corresponds for example to the maximum expansion position. In the maximum expansion position where the elastic restraint is exerted, the displacer 11b comes entirely opposite the hot zone 10a and the cooling is thus optimized.
Bien-entendu dans le cas d'un mécanisme d'asservissement commun à plusieurs moteurs, les efforts induits par les dépressions ou les compressions peuvent se cumuler. La retenue élastique exercée sur ce mécanisme d'asservissement est alors calculée en fonction des paramètres de cette pluralité de moteurs. Par ailleurs le seuil de retenue en compression et le seuil de retenue en abaissement de la pression peuvent être réglés indépendamment l'un de l'autre en fonction des besoins.  Of course, in the case of a servo mechanism common to several engines, the forces induced by the depressions or compressions can accumulate. The elastic restraint exerted on this servo mechanism is then calculated according to the parameters of this plurality of motors. Moreover, the compression restraint threshold and the pressure lowering retention threshold can be adjusted independently of one another as needed.
Les figures 2 à 4 représentent différentes positions d'un piston et d'un déplaceur disposés dans un cylindre de moteur selon l'invention. ;Le moteur comprend un cylindre 3 dans lequel sont disposés un piston 2 et un déplaceur 11 solidaire d'un arbre 12 coulissant de façon étanche dans le piston 2. Le piston 2 délimite une chambre 6 étanche dans le cylindre 3. Le déplaceur 11 coulisse de façon non étanche dans le cylindre. Un mécanisme d'asservissement des mouvements du piston 2 par rapport au déplaceur comprend un organe 22 mobile en rotation entraînant une bielle 20 relié au déplaceur 11 et une bielle 21 reliée au piston 2. Le réchauffeur 4 est séparé du refroidisseur 5 par un matériau thermiquement isolant . Le réchauffeur 4 est disposé autour de la zone chaude 10 du piston et le refroidisseur 5 est disposé autour de la zone froide 14 du piston. Le mécanisme de retenue élastique exerce une action sur le mécanisme d'asservissement et plus particulièrement sur l'organe tournant 22 qui comprend deux renfoncements 23 et 24. Ces renfoncements 23 et 24 coopèrent avec un poussoir 25 et correspondent l'un à une position de compression et l'autre à une position d'expansion. Les renfoncements présentent une pente d' inclinaison déterminée correspondant à une retenue déterminée du poussoir. Figures 2 to 4 show different positions of a piston and a displacer arranged in a motor cylinder according to the invention. ; The engine comprises a cylinder 3 in which are arranged a piston 2 and a displacer 11 integral with a shaft 12 sealingly sliding in the piston 2. The piston 2 delimits a sealed chamber 6 in the cylinder 3. The displacer 11 slides unsealed in the cylinder. A mechanism for controlling the movements of the piston 2 relative to the displacer comprises a member 22 movable in rotation driving a connecting rod 20 connected to the displacer 11 and a connecting rod 21 connected to the piston 2. The heater 4 is separated from the cooler 5 by a thermally-heated material insulation. The heater 4 is disposed around the hot zone 10 of the piston and the cooler 5 is disposed around the cold zone 14 of the piston. The elastic retaining mechanism exerts an action on the servo mechanism and more particularly on the rotating member 22 which comprises two recesses 23 and 24. These recesses 23 and 24 cooperate with a pusher 25 and correspond to one at a position of compression and the other at an expansion position. The recesses have a determined slope of inclination corresponding to a determined restraint of the pusher.
La figure 2 représente une position de compression maximum de la chambre 6 dans laquelle le moteur 1 est maintenu par le mécanisme de retenue élastique. Le poussoir 25 est maintenu élastiquement dans le renfoncement 23 et maintient l'organe 22 du mécanisme d'asservissement. La force de retenue élastique correspond à l'inclinaison de la pente du renfoncement que doit passer le poussoir.  Figure 2 shows a maximum compression position of the chamber 6 in which the motor 1 is held by the elastic retaining mechanism. The pusher 25 is held elastically in the recess 23 and maintains the member 22 of the servo mechanism. The elastic retaining force corresponds to the inclination of the slope of the recess that must pass the pusher.
Le piston est avancé au maximum dans le cylindre et le déplaceur 11 est disposé en vis-à-vis de la zone froide 14 en avant du piston 2. L'arrière du piston 2 correspond ici à sa face orientée à l'opposé de la chambre 6.  The piston is advanced to the maximum in the cylinder and the displacer 11 is disposed vis-à-vis the cold zone 14 in front of the piston 2. The rear of the piston 2 here corresponds to its opposite side facing the room 6.
Le réchauffement du gaz de travail est optimisé et la pression dans la chambre augmente jusqu'à ce que l'effort exercé sur le piston permette la libération par le mécanisme de retenue élastique. Un mouvement de rotation M30 de l'organe 22 mobile en rotation est alors initié.  The warming of the working gas is optimized and the pressure in the chamber increases until the force exerted on the piston allows the release by the elastic retaining mechanism. A rotational movement M30 of the member 22 movable in rotation is then initiated.
La retenue élastique permet une montée en pression à volume constant. La pression de détente peut ainsi être réglée en réglant la force de retenue. Par ailleurs la libération se produisant à une pression déterminée correspond à une force motrice déterminée. La force motrice peut ainsi être réglée en réglant la force de retenue. The elastic restraint allows a rise in pressure at constant volume. The expansion pressure can thus be adjusted by adjusting the holding force. Moreover, the release occurring at a determined pressure corresponds to a determined driving force. The driving force can be adjusted by adjusting the holding force.
La figure 3 montre la position du moteur 1 à un instant donné. Dans cette configuration le piston 2 et le déplaceur 11 sont en mouvement l'un par rapport à l'autre. L'organe 22 mobile en rotation est alors à une vitesse 31 non nulle. Le relâchement soudain du piston par le mécanisme de retenue élastique permet d' optimiser la vitesse de déplacement en fonction de la force motrice générée. De préférence une vitesse importante est réglée pour écourter les phases de déplacements du piston où le refroidissement et le réchauffement du gaz de travail ne sont pas optimums. En réglant une vitesse importante du piston, le travail fournit par le moteur est encore optimisé, c'est-à-dire que le rendement est amélioré et que la puissance motrice fournie est augmentée.  Figure 3 shows the position of the engine 1 at a given moment. In this configuration the piston 2 and the displacer 11 are moving relative to each other. The member 22 movable in rotation is then at a speed 31 not zero. The sudden release of the piston by the elastic retaining mechanism makes it possible to optimize the speed of displacement as a function of the generated motive force. Preferably a high speed is set to shorten the piston displacement phases where cooling and warming of the working gas are not optimal. By adjusting a high speed of the piston, the work provided by the engine is further optimized, that is to say, the efficiency is improved and the power supplied is increased.
La figure 4 représente une position d'expansion maximum de la chambre 6 dans laquelle le moteur 1 est maintenu par le mécanisme de retenue élastique.  Figure 4 shows a maximum expansion position of the chamber 6 in which the motor 1 is held by the elastic retaining mechanism.
Le piston 2 est reculé au maximum dans le cylindre 3 et le déplaceur 11 est disposé en vis-à-vis de la zone chaude 10 du piston 3.  The piston 2 is retracted as far as possible into the cylinder 3 and the displacer 11 is placed opposite the hot zone 10 of the piston 3.
Le refroidissement du gaz de travail est optimisé et la pression dans la chambre diminue jusqu'à ce que l'effort exercé sur le piston 2 permette la libération par le mécanisme de retenue élastique. Un mouvement de rotation M32 de l'organe 22 mobile en rotation est alors initié. Le déplaceur et le piston se déplacent alors pour revenir dans la position du moteur 1 représentée à la figure 2.  The cooling of the working gas is optimized and the pressure in the chamber decreases until the force exerted on the piston 2 allows the release by the elastic retaining mechanism. A rotational movement M32 of the member 22 movable in rotation is then initiated. The displacer and the piston then move to return to the position of the engine 1 shown in FIG.
La retenue élastique permet un abaissement de la pression à volume constant. La baisse de pression peut ainsi être réglée en réglant la force de retenue. Par ailleurs la libération se produisant à une pression déterminée l'écart de pression moyen entre la détente et la compression de la chambre peut ainsi être optimisé. Le travail du moteur est ainsi optimisé, c'est-à-dire que son rendement est amélioré. Ce meilleur rendement se traduit par une dépense d'énergie moindre et par une puissance motrice disponible plus importante . Le mécanisme de retenue élastique réalise ici une retenue dans la position de compression maximum et dans la position d'expansion maximum de la chambre. The elastic restraint allows a lowering of the constant volume pressure. The pressure drop can thus be adjusted by adjusting the holding force. Moreover, the release occurring at a determined pressure, the mean pressure difference between the expansion and the compression of the chamber can thus be optimized. The work of the engine is thus optimized, that is to say that its performance is improved. This better performance translates into lower energy expenditure and higher available motive power. The elastic retaining mechanism here carries a restraint in the maximum compression position and in the maximum expansion position of the chamber.
On peut également prévoir la retenue dans une position d'expansion et une position de compression au-delà de ces extrémums en fonction des besoins.  It is also possible to provide the restraint in an expansion position and a compression position beyond these extremums as needed.
On peut également prévoir la retenue dans une seule position d'expansion ou respectivement de compression. Le poids peut alors être utilisé pour réaliser un maintien complémentaire lors de la compression ou respectivement lors de l'expansion, notamment dans le cas d'un cylindre disposé verticalement .  It is also possible to provide the restraint in a single expansion or compression position. The weight can then be used to achieve additional support during compression or during expansion, particularly in the case of a vertically disposed cylinder.
Sur les figures suivantes, le mécanisme d'asservissement coordonnant les mouvements du piston et du déplaceur associé n'a pas été représenté pour des raisons de clarté. Les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments.  In the following figures, the servo mechanism coordinating the movements of the piston and the associated displacer has not been shown for the sake of clarity. The same references are used to designate the same elements.
La figure 5 représente un exemple de mécanisme de retenue exerçant une action directement sur le balayeur 11 du moteur lb. Le poussoir 25 exerce une poussée élastique sur une rampe 8 solidaire de l'arbre 12 lui-même solidaire du déplaceur 11.  FIG. 5 represents an example of a retaining mechanism exerting an action directly on the scanner 11 of the engine 1b. The pusher 25 exerts an elastic thrust on a ramp 8 integral with the shaft 12 itself secured to the displacer 11.
La rampe 8 comprend une portion droite sur laquelle le poussoir 25 passe lors d'un changement de position du moteur lb. La rampe 8 se termine à ses deux extrémités par deux pentes d' inclinaison déterminée permettant de réaliser une retenue élastique déterminée.  The ramp 8 comprises a straight portion on which the pusher 25 passes during a change of position of the engine lb. The ramp 8 terminates at both ends by two inclined slopes determined to achieve a specific elastic restraint.
La figure 6 représente un exemple de mécanisme de retenue exerçant une action directement sur le piston d'un moteur le. Le poussoir 25 exerce une poussée élastique sur une rampe solidaire du piston 2. La rampe comprend également une portion droite sur laquelle le poussoir 25 passe lors d'un changement de position du moteur le. La rampe se termine également à ses deux extrémités par deux pentes cl' inclinaison déterminée en fonction de la retenue élastique à exercer.  Figure 6 shows an example of a retaining mechanism exerting an action directly on the piston of a motor. The pusher 25 exerts an elastic thrust on a ramp integral with the piston 2. The ramp also comprises a straight portion on which the pusher 25 passes during a change of position of the engine. The ramp also ends at both ends by two slopes inclination determined according to the elastic restraint to exercise.
Bien-entendu plusieurs mécanismes de retenue élastique peuvent exercer leur action sur le piston, le déplaceur ou le mécanisme d'asservissement dans une même position de retenue du moteur.  Of course, several elastic retaining mechanisms can exert their action on the piston, the displacer or the servo mechanism in the same motor retaining position.
La figure 7 représente un exemple de chaudière 52 à cogénération comprenant un moteur le dont le réchauffeur 4 alimente un circuit de chauffage. FIG. 7 represents an example of boiler 52 to cogeneration comprising a motor the heater 4 of which feeds a heating circuit.
La chaudière 52 comprend un circuit 40 d'eau alimentant un appareil 42 tel qu'un appareil de chauffage domestique. L'eau dans le circuit 40 est par exemple mise en circulation par une pompe 41. L'eau passe ainsi dans un chauffe-eau 33 puis est distribuée vers l'appareil 42. Le chauffe-eau 33 comprend une entrée 37 des gaz de chauffage circulant entre des chicanes 39 avant de sortir par un orifice 38 d'évacuation. Un serpentin 44 est disposé contre les chicanes 39 dans le chauffe-eau et est par ailleurs relié au circuit d'eau 40.  The boiler 52 includes a water circuit 40 supplying an appliance 42 such as a domestic heater. The water in the circuit 40 is for example circulated by a pump 41. The water passes through a water heater 33 and is then distributed to the apparatus 42. The water heater 33 comprises an inlet 37 heating circulating between baffles 39 before exiting through a vent orifice 38. A coil 44 is disposed against the baffles 39 in the water heater and is further connected to the water circuit 40.
Le réchauffeur 4 du moteur le est par exemple chauffé par un brûleur 35 alimenté par une réserve de gaz 34. Les gaz chauds après être passés dans le réchauffeur 4 sont évacués vers l'entrée 37 du chauffe-eau 33.  The heater 4 of the engine is for example heated by a burner 35 fed by a supply of gas 34. The hot gases after passing through the heater 4 are discharged to the inlet 37 of the water heater 33.
Le refroidisseur 5 est par ailleurs équipé d'ailettes 43 de refroidissement évacuant la chaleur dans l'air environnant autour de la chaudière 52.  The cooler 5 is also equipped with fins 43 for cooling the heat dissipating in the surrounding air around the boiler 52.
Par ailleurs le moteur le entraîne un appareil générant de l'électricité. L'arbre 12 entraîne par exemple un aimant 56 mobile en translation dans une bobine 55 alimentant en électricité un appareil 57. Bien-entendu l'entraînement en translation peut également être réalisé par le piston. On peut également prévoir l'entraînement d'un mécanisme comprenant un volant d'inertie.  In addition, the motor drives a device generating electricity. The shaft 12 drives for example a magnet 56 movable in translation in a coil 55 supplying electricity to a device 57. Of course the drive in translation can also be performed by the piston. One can also provide the drive of a mechanism comprising a flywheel.
Les figures 8 à 10 représentent différentes vues d'un même mécanisme de retenue élastique exerçant une action sur un arbre 61. L'action est exercée sur un arbre 61 plein tel que l'arbre 12 solidaire du déplaceur 11 précédemment décrit mais bien-entendu le mécanisme s'applique de la même façon à un arbre creux tel que le piston 2 précédemment décrit.  FIGS. 8 to 10 represent different views of one and the same elastic retaining mechanism exerting an action on a shaft 61. The action is exerted on a solid shaft 61 such that the shaft 12 integral with the displacer 11 previously described but of course the mechanism is applied in the same way to a hollow shaft such as the piston 2 previously described.
Comme représenté à la figure 8, l'arbre 61 comprend plusieurs rampes 62 et 63 réparties sur sa périphérie et s' étendant longitudinalement sur une longueur déterminée de l'arbre 61. Les rampes successives 62 et 63 sont inversées. L'arbre 61 comprend ici six rampes.  As shown in Figure 8, the shaft 61 comprises a plurality of ramps 62 and 63 distributed over its periphery and extending longitudinally over a predetermined length of the shaft 61. The successive ramps 62 and 63 are reversed. The shaft 61 here comprises six ramps.
L'arbre 61 est disposé mobile en translation dans un logement central longitudinal 77 du corps 65 du mécanisme de retenue élastique. Le corps 65 du mécanisme de retenue élastique est destiné à être solidaire du cylindre d'un moteur. The shaft 61 is movably disposed in translation in a longitudinal central housing 77 of the body 65 of the elastic retention mechanism. The body 65 of the elastic retaining mechanism is intended to be integral with the cylinder of a motor.
Le corps 65 comprend des logements radiaux s' étendant de sa périphérie jusqu'au logement central longitudinal 77 pour recevoir chacun une bille 66a ou 66b poussée par un ressort 67a ou 67b maintenu par ailleurs par une cale 68a ou 68b.  The body 65 comprises radial housings extending from its periphery to the longitudinal central housing 77 to each receive a ball 66a or 66b pushed by a spring 67a or 67b otherwise maintained by a shim 68a or 68b.
Des couronnes 70 et 69 sont disposées autour du corps 65. Chaque couronne est mobile en translation par rapport au corps 65. A cet effet chaque couronne comprend un ergot interne 79 ou 80 coopérant avec une rainure longitudinale 78 ou 81 du corps 65. La rainure 81 est notamment visible en figure 9. Chaque couronne comprend des plaquettes de maintien des cales.  Crowns 70 and 69 are arranged around the body 65. Each ring is movable in translation relative to the body 65. For this purpose each ring comprises an internal pin 79 or 80 cooperating with a longitudinal groove 78 or 81 of the body 65. The groove 81 is in particular visible in FIG. 9. Each ring comprises holding plates for the holds.
Deux bagues 71 et 72 sont vissées autour du corps 65 pour venir en appui chacune contre une couronne.  Two rings 71 and 72 are screwed around the body 65 to bear each against a ring.
Un premier ensemble de billes 66a est destiné à coopérer avec un premier ensemble de rampe 63 de l'arbre 61 et un deuxième ensemble de billes 66b est destiné à coopérer avec un deuxième ensemble de rampe 62 de l'arbre 61. Chacun de ces ensembles comprend ici trois billes. Les ensembles de billes sont disposés selon deux plans décalés longitudinalement par rapport au logement central 77.  A first set of balls 66a is intended to cooperate with a first set of ramps 63 of the shaft 61 and a second set of balls 66b is intended to cooperate with a second set of ramps 62 of the shaft 61. Each of these sets here includes three balls. The sets of balls are arranged in two planes offset longitudinally with respect to the central housing 77.
Comme représenté en coupe à la figure 9 selon un plan de coupe passant par le centre des billes du premier ensemble, chaque logement radial comprend une portion 73 de section circulaire débouchant dans le passage central prolongée par une portion 75 élargie de section rectangulaire débouchant à la périphérie du corps 65. La portion 73 de section circulaire reçoit une bille 66a tandis que la portion 75 de section rectangulaire reçoit une cale 68a de section correspondante. Un ressort 67a est disposé entre une bille 66a et une cale 68a. Un logement est réalisé dans chaque cale 68a sur sa face interne pour recevoir une extrémité du ressort 67a.  As shown in section in FIG. 9 along a section plane passing through the center of the balls of the first set, each radial housing comprises a portion 73 of circular section opening into the central passage extended by an enlarged portion 75 of rectangular section emerging at the periphery of the body 65. The portion 73 of circular section receives a ball 66a while the portion 75 of rectangular section receives a shim 68a of corresponding section. A spring 67a is disposed between a ball 66a and a shim 68a. A housing is made in each shim 68a on its inner face to receive an end of the spring 67a.
Chaque cale 68a comprend par ailleurs une face externe inclinée vers une plaquette de la couronne 69. Les plaquettes d'une couronne sont par ailleurs également inclinées d'une même inclinaison que les cales avec lesquelles elles coopèrent. On comprend ainsi qu'en déplaçant longitudinalement une couronne 69, on règle l'enfoncement des cales 68a dans leur logement 75. La force d'appui du ressort est ainsi plus ou moins importante. De façon avantageuse, ce réglage permet de régler la force de retenue mais également de compenser une usure des billes ou des rampes ou un affaiblissement du ressort. Each shim 68a also comprises an external face inclined towards a plate of the ring 69. The pads a crown are also inclined at the same inclination as the wedges with which they cooperate. It is thus understood that by moving longitudinally a ring gear 69, it settles the depression of the wedges 68a in their housing 75. The bearing force of the spring is thus more or less important. Advantageously, this adjustment makes it possible to adjust the retaining force but also to compensate for wear of the balls or ramps or weakening of the spring.
On peut prévoir un rétrécissement 82 à l'extrémité de la portion 73 de section circulaire débouchant dans le logement central. Ce rétrécissement 82 permet le maintien des billes 66a dans leur logement 73.  A narrowing 82 may be provided at the end of the portion 73 of circular section opening into the central housing. This constriction 82 allows the balls 66a to be held in their housing 73.
Comme représenté à la figure 10, les deux ensembles de billes 66a et 66b sont poussées vers l'arbre 61 avec une force déterminée réglable. Le réglage en position des bagues vissées 71 et 72 permet de positionner les couronnes 69 et 70 pour enfoncer plus ou moins les cales 68a et 68b dans leur logement 75 ou 76 rectangulaire. La force de retenue exercée par les billes 66a et 66b peut ainsi être réglée.  As shown in FIG. 10, the two sets of balls 66a and 66b are pushed towards the shaft 61 with an adjustable definable force. The adjustment in position of the screwed rings 71 and 72 makes it possible to position the rings 69 and 70 to drive more or less the shims 68a and 68b in their housing 75 or 76 rectangular. The holding force exerted by the balls 66a and 66b can thus be adjusted.
Le premier ensemble de billes 66a exerce la retenue sur une portion de forte inclinaison des rampes 63.  The first set of balls 66a carries the restraint on a steeply inclined portion of the ramps 63.
Le deuxième ensemble de billes 66b exerce la retenue sur une portion de forte inclinaison des rampes 62.  The second set of balls 66b exerts restraint on a steeply inclined portion of the ramps 62.
Chaque rampe comprend une portion de forte inclinaison et une portion s' étendant en pente douce sur toute la longueur L64 de la rampe. La longueur L64 des rampes correspond au débattement longitudinal de l'arbre 61 entre deux positions de retenue élastique.  Each ramp comprises a portion of steep inclination and a portion extending gently down the entire length L64 of the ramp. The length L64 of the ramps corresponds to the longitudinal displacement of the shaft 61 between two elastic retaining positions.
L'arbre 61 comprend des paires de rampes s' étendant longitudinalement et disposée radialement à l'opposée l'une de l'autre. Les positions des deux rampes opposées sont inversées, de sorte que les pentes de forte inclinaison sont disposées à une distance déterminée L64 l'une de l'autre.  The shaft 61 comprises pairs of ramps extending longitudinally and arranged radially opposite one another. The positions of the two opposite ramps are reversed, so that the steep slopes are arranged at a determined distance L64 from each other.
Ainsi tandis qu'un ensemble de billes 66b vient en regard d'une pente douce, l'autre ensemble de billes 66a vient en regard d'une pente de forte inclinaison réalisant une retenue élastique puis une libération soudaine de l'arbre. La pente douce permet par ailleurs un ralentissement progressif jusqu'à l'autre position de retenue. Thus, while a set of balls 66b is facing a gentle slope, the other set of balls 66a comes opposite a slope of steep slope achieving an elastic restraint and then a sudden release of the shaft. Slope soft also allows a gradual slowdown to the other restraint position.
Il doit être évident pour l'homme du métier que la présente invention permet d'autres variantes de réalisation. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés comme illustrant l'invention.  It should be obvious to those skilled in the art that the present invention allows other embodiments. Therefore, the present embodiments should be considered as illustrating the invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Moteur (1) à combustion externe comprenant au moins : An external combustion engine (1) comprising at least:
- un cylindre (3) présentant une extrémité (10) fermée,a cylinder (3) having a closed end (10),
- un piston (2) mobile dans le cylindre (3) délimitant une chambre (6) remplie par un fluide gazeux, a piston (2) movable in the cylinder (3) delimiting a chamber (6) filled with a gaseous fluid,
- un déplaceur (11) coulissant de façon non étanche dans le cylindre (3) et déplacé par un organe d'entraînement (12), - a displacer (11) slidably unsealed in the cylinder (3) and moved by a drive member (12),
- au moins un réchauffeur (4) d'une zone chaude (10) du cylindre (3) et au moins un refroidisseur (5) d'une zone froide (14) du cylindre (3), at least one heater (4) of a hot zone (10) of the cylinder (3) and at least one cooler (5) of a cold zone (14) of the cylinder (3),
- au moins un mécanisme (20, 21, 22) d'asservissement du mouvement en translation du piston (2) par rapport au déplaceur (11) de façon à ce que le déplaceur (11) vienne au moins en partie en vis-à-vis de ladite zone froide (14) dans une première position de compression de la chambre (6) et vienne au moins en partie en vis-à-vis de ladite zone chaude at least one mechanism (20, 21, 22) for controlling the translational movement of the piston (2) with respect to the displacer (11) so that the displacer (11) is at least partly screwed to -vis of said cold zone (14) in a first compression position of the chamber (6) and comes at least partly opposite said hot zone
(10) dans une deuxième position d'expansion de la chambre (6) , (10) in a second expansion position of the chamber (6),
caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme (23 à 27) de retenue élastique exerçant au moins une première retenue élastique du piston (2) dans ladite première position ou une deuxième retenue élastique du piston (2) dans ladite deuxième position .  characterized in that it comprises an elastic retaining mechanism (23 to 27) exerting at least a first elastic retention of the piston (2) in said first position or a second elastic retention of the piston (2) in said second position.
2. Moteur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première position du piston (2) correspond à une position de compression maximum de la chambre (6) et ladite deuxième position du piston (2) correspond à une position d'expansion maximum de la chambre (6) .  2. Engine (1) according to claim 1, characterized in that said first position of the piston (2) corresponds to a maximum compression position of the chamber (6) and said second position of the piston (2) corresponds to a position d maximum expansion of the chamber (6).
3. Moteur (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans ladite deuxième position le déplaceur (11) vient entièrement en vis-à-vis de la zone chaude (10).  3. Engine (1) according to claim 1 or 2, characterized in that in said second position the displacer (11) comes entirely vis-à-vis the hot zone (10).
4. Moteur (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans ladite première position le déplaceur (11) vient entièrement en vis-à-vis de la partie de la zone froide (14) en avant du piston (2).  4. Motor (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that in said first position the displacer (11) comes entirely vis-à-vis the part of the cold zone (14) in front of the piston (2).
5. Moteur (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement du déplaceur 5. Motor (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the driving member of the displacer
(11) comprend un arbre (12) relié au déplaceur et coulissant de façon étanche à travers le piston (2), le mécanisme d'asservissement comprenant un organe mobile en rotation (22) d'entraînement d'une première bielle (20) reliée à l'arbre (12) et d'une deuxième bielle (21) reliée au piston (2). (11) comprises a shaft (12) connected to the displacer and sliding sealingly through the piston (2), the servo mechanism comprising a rotatable member (22) for driving a first connecting rod (20) connected to the shaft (12) and a second connecting rod (21) connected to the piston (2).
6. Moteur (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mécanisme de retenue élastique exerce une action mécanique sur un élément (8) solidaire de l'arbre (12) d'entraînement du déplaceur (11) pour exercer au moins ladite première retenue élastique ou ladite deuxième retenue élastique .  6. Motor (1) according to claim 5, characterized in that the elastic retaining mechanism exerts a mechanical action on a member (8) integral with the shaft (12) driving the displacer (11) to exercise at least said first elastic retainer or said second elastic retainer.
7. Moteur (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le mécanisme de retenue élastique exerce une action mécanique sur le mécanisme d'asservissement (20, 21, 22) pour exercer au moins ladite première retenue élastique ou ladite deuxième retenue élastique.  7. Motor (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the elastic retaining mechanism exerts a mechanical action on the servo mechanism (20, 21, 22) for exerting at least said first elastic retainer or said second elastic restraint.
8. Moteur (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le mécanisme de retenue élastique exerce une action mécanique sur un élément solidaire du piston (2) pour exercer au moins ladite première retenue élastique ou ladite deuxième retenue élastique.  8. Motor (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the elastic retaining mechanism exerts a mechanical action on an integral member of the piston (2) for exerting at least said first elastic restraint or said second restraint. elastic.
9. Moteur (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le > mécanisme de retenue élastique comprend au moins un poussoir (25) et un ressort (26) disposé entre le poussoir et son support (27) ainsi qu'une portion formant au moins une première rampe ayant une première inclinaison déterminée de façon à exercer une retenue déterminée du poussoir (25), cette portion étant solidaire du mécanisme d'asservissement, du piston (2) ou du déplaceur (11).  9. Motor (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the> resilient retaining mechanism comprises at least one pusher (25) and a spring (26) disposed between the pusher and its support (27) and a portion forming at least a first ramp having a first inclination determined so as to exert a determined retention of the pusher (25), this portion being integral with the servo mechanism, the piston (2) or the displacer (11) .
10. Moteur (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite portion comprend une deuxième rampe prolongeant ladite première rampe, la deuxième rampe ayant une deuxième inclinaison inférieure à ladite première inclinaison, la deuxième inclinaison étant déterminée de façon à réaliser un ralentissement progressif de ladite portion.  10. Motor (1) according to claim 9, characterized in that said portion comprises a second ramp extending said first ramp, the second ramp having a second inclination less than said first inclination, the second inclination being determined so as to slow down progressive portion of said portion.
11. Moteur (1) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le mécanisme de retenue élastique comprend un organe (28) de réglage de la force de retenue exercée . 11. Motor (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the elastic retaining mechanism comprises a member (28) for adjusting the retaining force exercised.
12. Chaudière (52) à cogénération produisant de l'électricité au moyen d'un moteur (1) selon l'une des revendications 1 à 11 pour entraîner au moins un noyau (56) par rapport à au moins une bobine (55) génératrice de courant .  12. Cogeneration boiler (52) producing electricity by means of a motor (1) according to one of claims 1 to 11 for driving at least one core (56) with respect to at least one coil (55) current generator.
PCT/FR2015/000222 2014-12-09 2015-12-08 External combustion engine WO2016097497A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1402795A FR3029572B1 (en) 2014-12-09 2014-12-09 EXTERNAL COMBUSTION ENGINE
FR14.02795 2014-12-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016097497A1 true WO2016097497A1 (en) 2016-06-23

Family

ID=52589446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2015/000222 WO2016097497A1 (en) 2014-12-09 2015-12-08 External combustion engine

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3029572B1 (en)
WO (1) WO2016097497A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2354452A1 (en) 1976-06-11 1978-01-06 Philips Nv HOT GAS ENGINE
DE3432912A1 (en) * 1984-09-07 1986-03-20 Friedrich 6900 Heidelberg Becker Thermal power pump
DE102006027103B3 (en) * 2006-06-12 2007-10-18 Maiß, Martin Stirling engine for converting heat into mechanical energy comprises a rotating displacer with a drive unit driven in an electromotive, pneumatic or hydraulic manner and a controller for controlling the drive unit of the displacer
DE202009004297U1 (en) * 2009-03-26 2009-10-08 Klimas, Joachim Heat engine with outside air supply

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE193241C (en) *

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2354452A1 (en) 1976-06-11 1978-01-06 Philips Nv HOT GAS ENGINE
DE3432912A1 (en) * 1984-09-07 1986-03-20 Friedrich 6900 Heidelberg Becker Thermal power pump
DE102006027103B3 (en) * 2006-06-12 2007-10-18 Maiß, Martin Stirling engine for converting heat into mechanical energy comprises a rotating displacer with a drive unit driven in an electromotive, pneumatic or hydraulic manner and a controller for controlling the drive unit of the displacer
DE202009004297U1 (en) * 2009-03-26 2009-10-08 Klimas, Joachim Heat engine with outside air supply

Also Published As

Publication number Publication date
FR3029572A1 (en) 2016-06-10
FR3029572B1 (en) 2018-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2361442B1 (en) Magnetocaloric thermal generator
FR2959602A1 (en) METHOD FOR GENERATING A THERMAL FLOW AND MAGNETOCALORIC THERMAL GENERATOR
EP0279739B1 (en) Refrigerator, particularly one using a vuilleumier cycle, having pistons suspended by gas bearings
US20100162697A1 (en) stirling engine and associated methods
FR2502761A1 (en) CRYOGENIC REFRIGERATOR
CA2946481A1 (en) Compressed-air engine with an integrated active chamber and with active intake distribution
WO2016097497A1 (en) External combustion engine
EP3087329B1 (en) Magnetocaloric thermal generator and method of cooling same
WO2023152701A1 (en) Multi-temperature double-acting piston
EP2318784B1 (en) Heat generator using magnetocaloric material
EP3099919B1 (en) External combustion engine
FR3132737A1 (en) ALTERNATIVE THERMAL ENGINE
CA2965396A1 (en) Heat exchanger and turbine engine comprising such an exchanger
EP2808528B1 (en) Fluid expansion motor
TWI600827B (en) An improve structure for rotary engine
FR3078997A1 (en) IMPROVEMENT TO A BETA OR GAMMA TYPE STIRLING ENGINE
EP2368279B1 (en) Method for quickly establishing a temperature gradient in a magnetocaloric element, and magnetocaloric thermal generator implementing said method
FR3079877A1 (en) HOT AIR ENGINE WORKING PERMANENT ACCORDING TO CYCLE DERIVED FROM STIRLING CYCLE
EP1828588B1 (en) Thermodynamic machine with continuously circulating refrigerant
FR2530321A1 (en) Friction heat generation machine
WO2018065686A1 (en) Variable-volume turbine and thermo mechanical energy conversion system incorporating same
FR3134618A1 (en) Fluidic control device in particular for a magnetocaloric machine and magnetocaloric machine equipped with such a device
FR2957137A1 (en) Heat exchanger module for stirling engine utilized for boilers, has two exchangers, where one of exchangers is placed on two sides of other heat exchanger and operated at temperature different from that of former exchanger
EP2315986A1 (en) Thermal generator with magnetocaloric material
FR3022304A1 (en) COGENERATION SYSTEM

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15823609

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15823609

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1