[0001] Il existe de nombreux types de moteur à combustion interne ou externe et/ou à explosion
qui peuvent se classer en deux grandes catégories, les moteurs à deux temps et les
moteurs à quatre temps.
[0002] Les moteurs à deux temps présentent l'avantage d'avoir un rapport temps actifs sur
temps inactifs élevé, égal à 1/2, mais par contre du fait de leur conception la consommation
de combustible est plus élevée que dans un moteur a quatre temps.
[0003] Les moteurs à quatre temps sont eux plus économes en combustible, mais comportent
un système de distribution relativement compliqué et sutout comportent un rapport
temps actifs sur temps inactifs défavorable de 1/4. Les pertes de calories par les
parois sont plus élevées que dans un deux temps.
[0004] La présente invention a pour objet un moteur dont le cycle diffère des moteurs à
combustion existants qui permet d'augmenter le rapport entre les temps actifs et inactifs
par rapport aux moteurs à quatre temps et d'être plus économe en carburant. Il permet
d'utiliser tous les carburants et le rendement thermique réel est supérieur aux deux
temps et quatre temps conventionnels. Les pertes par les gaz d'échappement et d'eau
de refroidissement sont inférieures.
[0005] Dans les moteurs Diesel un haut taux de compression est nécessaire à l'allumage du
mélange de gas-oil/air. D'autre part l'inflammation presque instantanée du mélange
est à l'origine de phénomènes de cognement et de bruit. Ce type de moteur nécessite
une construction particulièrement robuste et plus onéreuse qu'un moteur à essence.
La présente invention permet d'utiliser du gas-oil tout en remédiant à ces inconvénients.
[0006] La réalisation du moteur selon l'invention est rendue possible par un nouveau procédé
de transformation d'énergie thermique en énergie mécanique qui est défini à la revendication
1.
[0007] Le nouveau moteur selon l'invention comporte les caractères énumérés à la revendication
12.
[0008] Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple trois formes d'exécution
du moteur selon l'invention.
Les figures 1 à 6 sont des coupes schématiques transversales d'un moteur rotatif à
six temps illustrant les positions relatives des parties mobiles et fixes du moteur
pour la fin de chacun des six temps constituant un cycle complet de fonctionnement.
Les figures 7 à 12 illustrent en coupe schématique transversale les six temps d'une
exécution du moteur à piston à déplacement linéaire.
La figure 13 est une coupe longitudinale du moteur illustré aux figures 7 à 12.
La figure 14 est une coupe partielle transversale d'une variante du moteur illustré
aux figures 7 à 13.
La figure 15 illustre en coupe longitudinale une troisième forme d'exécution du moteur.
[0009] Le présent procédé de transformation d'énergie thermique en énergie mécanique fait
usage d'un moteur à combustion comportant un corps muni d'un conduit d'aspiration
et d'un conduit d'échappement et présentant au moins un organe mobile déplaçable par
rapport à ce corps et définissant une chambre à volume variable.
[0010] Ce procédé comporte un cycle de fonctionnement dont le nombre de temps actifs et
inactifs est supérieur à quatre et de préférence égal à six.
[0011] Parmi les temps de ce cycle comportant plus de quatre temps, on retrouve toujours
au moins les quatre temps suivants :
a. la compression d'air contenu dans la chambre à volume variable, par réduction du
volume de celle-ci, à l'intérieur d'une chambre de préchauffage ;
b. l'expansion de la chambre à volume variable par la détente d'air chaud contenu
dans la chambre de préchauffage ;
c. la compression, par une réduction du volume de la chambre à volume variable, de
l'air chaud détendu qui s'y trouve dans une chambre de combustion dans laquelle on
introduit un combustible provoquant la combustion du mélange ainsi obtenu ;
d. l'expansion de la chambre à volume variable par la détente dans celle-ci de gaz
de combustion à haute température et haute pression provenant de la chambre de combustion.
[0012] Dans le cas d'un cycle de fonctionnement à six temps, le procédé comprend encore
les deux temps suivants :
e. l'introduction d'air, par le conduit d'aspiration, dans la chambre à volume variable
lors d'une augmentation du volume de cette chambre ; et
f. l'expulsion, par le conduit d'échappement, par une réduction du volume de la chambre
à volume variable, du gaz de combustion détendu contenu dans cette chambre.
[0013] Ce procédé comporte donc deux temps actifs ou moteurs qui sont l'expansion de la
chambre à volume variable par de l'air chaud comprimé (temps b) et l'expansion de
cette chambre à volume variable par un gaz de combustion à haute température et haute
pression (temps d).
[0014] Ce procédé comporte donc un rapport entre les temps actifs et inactifs égal à 1/3
et un échappement tous les six temps seulement.
[0015] Le procédé décrit comporte deux variantes selon la succession des temps a à f dans
un cycle de fonctionnement complet. Dans la première variante les temps d'un cycle
se succèdent de la manière suivante : e, a, b, c, d, f tandis que dans la seconde
variante cette succession des temps est : e, a, d, f, b, c.
[0016] Selon ce procédé on chauffe l'air comprimé dans la chambre de préchauffage lors du
temps "a" par un échange de chaleur entre la chambre de combustion et la chambre de
préchauffage.
[0017] Dans la seconde variante du procédé on remarque que l'air et le gaz de combustion
séjournent dans les chambres de préchauffage, respectivement de combustion pendant
un laps de temps correspondant à la durée d'environ deux temps successifs du procédé.
Ceci est avantageux, car d'une part la combustion peut se faire plus lentement en
limitant le phénomène d'explosion et d'autre part cette combustion peut se faire plus
complètement. Par ce fait, l'émission de gaz nocifs et de fumée est moindre. La combustion
ayant lieu dans une chambre indépendante de la chambre à volume variable, on élimine
les efforts violents sur les organes mobiles du moteur qui représentent un inconvénient
important du système diesel. La construction en est allégée et le fonctionnement plus
silencieux.
[0018] De plus, dans cette seconde variante, le temps de séjour de l'air dans la chambre
de préchauffage étant plus long, sa température et sa pression sont augmentées ce
qui permet d'obtenir un meilleur rendement.
[0019] Selon ce procédé on évite toute surpression indé- sirée dans la chambre de combustion
en réglant la pression de la chambre de préchauffage en fonction de celle régnant
dans la chambre de combustion. Lorsque la pression augmente en-dessus d'une valeur
déterminée dans la chambre de combustion, on provoque l'évacuation d'une
[0020] partie de l'air contenu dans la chambre de préchauffage vers le conduit d'admission.
[0021] Pour obtenir un préchauffage optimum de l'air contenu dans la chambre de préchauffage,
cette chambre est située au moins partiellement à l'intérieur de la chambre de combustion.
La circulation d'air s'effectue dans un seul sens dans la chambre de préchauffage,
celle-ci ayant une entrée et une sortie.
[0022] L'introduction respectivement l'expulsion dans et hors de la chambre à volume variable
de l'air frais, de l'air chaud et des gaz de combustion s'effectue comme on le verra
plus loin à l'aide d'un dispositif de distribution à lumières ou à l'aide de soupapes
commandées.
[0023] La première forme d'exécution du moteur illustrée schématiquement aux figures 1 à
6, fonctionne selon la seconde variante du procédé décrit, c'est-à-dire que la succession
des temps dans un cycle complet est : e, a, d, f, b, c.
[0024] Ce moteur comporte un corps statique 1 comportant un conduit d'admission d'air ambiant
2. Ce corps 1 comporte encore un conduit d'échappement 4. Ce corps présente la forme
générale d'un anneau circulaire, les conduits 2 et 4 débouchent à la fois sur sa périphérie
externe et sur sa périphérie interne. Les lumières d'admission 5 et d'échappement
6 débouchant sur la périphérie interne de l'anneau statique 1 sont situées l'une en
face de l'autre soit décalées d'environ 180°.
[0025] Le corps ou anneau statique 1 comporte une chambre de préchauffage 7 présentant une
lumière d'entrée 8 débouchant sur la périphérie interne du corps 1 entre les lumières
d'admission 5 et d'échappement 6, environ 60° après la lumière d'admission dans le
sens contraire aux aiguilles d'une montre. La lumière de sortie 9 de cette chambre
de préchauffage 7 débouche sur la périphérie interne du corps 1, environ 60° après
la lumière d'échappement toujours dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre.
[0026] Ce corps 1 comporte encore une chambre de combustion 10 dont la lumière d'entrée
11 est située entre les lumières d'admission 5 et la lumière de sortie 9 de la chambre
de préchauffage 7. La lumière de sortie 12 de cette chambre de combustion 10 débouche
sur la périphérie interne du corps 1 entre la lumière d'entrée 8 de la chambre de
préchauffage 7 et la lumière d'échappement 6.
[0027] Un injecteur de carburant 13 débouche dans une partie étranglée 14 de cette chambre
de combustion et permet de délivrer un combustible dans cette chambre soit par l'intermédiaire
d'une pompe à injection, soit par effet venturi dû à la circulation de l'air dans
cette chambre.
[0028] Une bougie 3 débouche également dans cette chambre de combustion 10 pour l'allumage
du mélange gazeux lors du démarrage du moteur à froid.
[0029] Un passage 15 relie l'entrée de la chambre de préchauffage 7 à la lumière d'aspiration
5. Une vanne commandée 16 obture généralement ce passage 15. Cette vanne 16 est commandée
par la pression régnant dans la chambre de combustion 10, détectée à l'aide d'un détecteur
17 et d'un dispositif électronique de commande 17a.
[0030] La partie mobile du moteur comporte un arbre moteur 18 relié à deux pistons oscillants
19 et 19a à l'intérieur d'un anneau de distribution 20 monté rotatif à l'intérieur
du corps l. Cette partie mobile du moteur est réalisée par exemple de la façon décrite
dans les figures 1 à 6 du brevet CH (demande No. 1.834/82) et est agencée pour que
les pistons 19, 19a effectuent trois alternances, soit six mouvements de va-et-vient,
pendant une révolution de l'arbre moteur 18 et de l'anneau de distribution 20.
[0031] Ces pistons oscillants 19, 19a définissent deux chambres 21, 2la à volume variable
travaillant en opposition.
[0032] L'anneau de distribution 20 présente deux orifices opposés 22, 22a traversant, situés
dans un plan bisecteur des chambres 21, 2la et communiquant continuellement avec celles-ci.
Ces deux orifices sont également situés dans un plan transversal à l'arbre moteur
18.
[0033] Le fonctionnement du moteur décrit est le suivant :
1. Pendant la rotation de la partie mobile du moteur de sa position illustrée à la
figure 6 jusqu'à sa position illustrée à la figure l, l'ouverture 22 de l'anneau de
distribution 20 s'est déplacée en regard de la lumière d'admission 5 et la chambre
21 a passé de son volume minimum à son volume maximum aspirant de l'air atmosphérique
par le conduit d'admission. Ceci correspond au temps "e" d'admission d'air.
2. Pendant une rotation subséquante de la partie mobile du moteur de sa position illustrée
à la figure 1 jusqu'à sa position illustrée à la figure 2, la chambre 21 diminue de
volume provoquant la compression de l'air qui y est enfermé et le transfert de cet
air comprimé dans la chambre de préchauffage 7 pendant le temps où l'orifice 22 est
en regard de la lumière d'entrée 8 de cette chambre de préchauffage 7. Ceci correspond
au temps "a" de compression de l'air. Avant ce transfert dans la chambre de préchauffage
7 celle-ci s'est vidée par l'orifice 22a dans la chambre 2la provoquant son expansion
(temps b).
3. Pendant la rotation de la partie mobile du moteur de sa position illustrée à la
figure 2 jusqu'à sa position illustrée à la figure 3, l'orifice 22 de l'anneau de
distribution 20 passe devant la lumière de sortie 12 de la chambre de combustion 10
et le gaz de combustion à haute température et à haute pression entre dans la chambre
21 et provoque son expansion et par cela la rotation de l'arbre moteur 18. Ceci correspond
au temps "d" d'expansion de la chambre à volume variable sous l'action des gaz de
combustion.
4. Pendant la rotation de la partie mobile du moteur de sa position illustrée à la
figure 3 à celle illustrée à la figure 4, les gaz de combustion détendus sont expulsés
par réduction de volume de la chambre 21 dans le conduit d'échappement 4 par l'intermédiaire
de l'ouverture 22 qui est en regard de la lumière d'échappement 6. Ceci correspond
au temps "f", échappement.
5. Pendant la rotation de la partie mobile du moteur de sa position illustrée à la
figure 4 à celle illustrée à la figure 5, l'orifice 22 de l'anneau de distribution
20 passe devant la lumière de sortie de la chambre de préchauffage 7 et l'air comprimé
contenu dans celle-ci, chauffé par échange de chaleur avec la chambre de combustion
10, entre dans la chambre à volume variable 21, se détend dans celle-ci en provoquant
son expansion. Ceci correspond au temps "b", détente de l'air préchauffé.
6. Pendant la rotation de la partie mobile du moteur de sa position illustrée à la
figure 5 jusqu'à celle illustrée à la figure 6, la chambre à volume variable comprime
l'air chaud détendu puis l'envoie dans la chambre de combustion lorsque l'orifice
22 de l'anneau de distribution 20 passe devant la lumière d'entrée 11 de la chambre
de combustion 10. Cet air chaud comprimé entrant dans la chambre de combustion 10
reçoit une dose de combustible adéquate provenant de l'injecteur 13. La pression et
la température régnant dans cette chambre de combustion provoquent l'auto-allumage
du mélange et sa combustion. Ceci correspond au temps "c", combustion. Au démarrage
du moteur à froid cet allumage est obtenu par la bougie 3. Avant l'envoi de cet air
chaud dans la chambre de combustion 10, l'orifice 22a a passé devant la lumière de
sortie 12 de la chambre de combustion 10 dont le gaz à haute pression a provoqué l'expansion
de la chambre 2la (temps d).
[0034] Le cycle recommence et se poursuit ainsi. Dans le moteur schématiquement représenté,
les pistons 19, 19a définissent eux chambres à volume variable 21, 2la travaillant
en opposition, mais réalisant chacune pour elle-même la succession des opérations
1 à 6 précitées, décalées d'environ de 180°.
[0035] Il faut noter que durant les temps d'expansion b et d, les chambres de préchauffage-respectivement
de combustion peuvent n'être vidangées que partiellement de manière à y conserver
une pression donnée. Ces chambres peuvent ainsi avoir un volume plus grand que la
différence entre les volumes maxi et mini de la chambre à volume variable. Ceci augmente
l'échange de chaleur entre les gaz de combustion et l'air comprimé et assure une meilleure
régularité de fonctionnement à tous les régimes.
[0036] Ce moteur allie la simplicité, la performance, l'économie et la réduction de pollution.
On constate en effet que par cycle de six temps, deux temps sont moteurs, l'expansion
de l'air préchauffé et l'expansion des gaz de combustion ; ceci augmente donc la performance
d'un tel moteur par rapport à un moteur à quatre temps.
[0037] L'air chaud comprimé envoyé dans la chambre de combustion reste dans cette chambre
pendant 1/3 du cycle de fonctionnement, soit plus longtemps que ce n'est le cas dans
un moteur à quatre temps. On obtient ainsi une meilleure combustion du gaz et une
diminution de l'émis- i sion de gaz nocifs et de fumée.
[0038] De plus, lorsque la pression dépasse la pression voulue dans la chambre de combustion,
une partie de l'air contenu dans la chambre de préchauffage est transférée à la lumière
d'admission, préchauffant l'air frais admis.
[0039] Ce moteur peut fonctionner avec n'importe quel combustible essence, gas-oil, etc.
En effet, la température de la chambre de combustion peut être maintenue à une valeur
élevée pendant tout le cycle de fonctionnement. On peut même prévoir des éléments
à l'intérieur de cette chambre restant incandescents pour assurer l'auto-allumage
du combustible.
[0040] Du fait que la combustion s'effectue plus lentement que dans un moteur à quatre temps
et que par ailleurs la chambre de combustion est dans un bloc monolytique du moteur
et qu'enfin la pression régnant dans cette chambre est contrôlée, la construction
d'un tel moteur alimenté en gas-oil peut être aussi légère que celle d'un moteur à
quatre temps à essence.
[0041] Toujours par le fait que la pression régnant dans la chambre de combustion est limitée,
ou même contrôlée notamment en fonction de la puissance demandée et donc de la quantité
de combustible qui y est introduite, le volume de gaz de combustion qu'elle contient
peut être dosé de telle sorte qu'après expansion dans la chambre à volume variable,
ces gaz de combustion détendus soient à une pression seulement légèrement supérieure
à la pression atmosphérique. De ce fait, le bruit de l'échappement d'un tel moteur
est fortement réduit.
[0042] Le rendement thermique de ce moteur peut également-être augmenté du fait que l'on
peut travailler à haute température dans la chambre de combustion sans être obligé
de la refroidir de façon conséquente. En effet, cette chambre peut être revêtue de
céramique, de même que les lumières et les orifices 22 pour permettre un fonctionnement
à haute température. Des joints d'étanchéité sont prévus entre les organes en mouvement.
[0043] La puissance du moteur ainsi qu'en conséquence son nombre de tours est contrôlée
par la quantité de carburant introduite dans la chambre de combustion, l'aspiration
d'air frais étant pratiquement constante.
[0044] La seconde forme d'exécution du moteur illustrée aux figures 7 à 13 comporte un corps
23 comportant au moins un cylindre 24 dans lequel se déplace un piston 25 dans un
mouvement de va-et-vient rectiligne. Ce piston 25 est relié au maneton 26 d'un vilebrequin
27 par une bielle 28. Le vilebrequin 27 constitue l'arbre-moteur. Le piston 25 délimite
avec le cylindre 24 une chambre 29 à volume variable.
[0045] Un rotor 30 est monté rotatif dans la partie supérieure du corps 23 et est solidaire
d'un axe 31 portant à l'une de ses extrémités une roue dentée 32. Cette roue dentée
32 est reliée à un pignon 33 solidaire de l'arbre-moteur. Un rapport de 1/3 de cette
liaison cinématique fait que le rotor 30 tourne trois fois plus lentement que le vilebrequin
27.
[0046] La partie supérieure du corps comporte un conduit d'admission 35 et un conduit d'échappement
34 débouchant d'une part sur la paroi externe latérale du corps 23 et d'autre part
sur la paroi latérale du logement du corps dans lequel est monté le rotor 30.
[0047] Un organe de distribution est constitué ici par une ouverture 36 pratiquée dans le
corps 23 et reliant la chambre à volume variable 29 à la périphérie du logement recevant
le rotor 30. Le corps 23 renferme encore un organe d'allumage, tel une bougie 37 débouchant
dans une cavité 38 ouverte sur le logement recevant le rotor 30. La bougie 37 est
décalée d'environ 60° dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à l'ouverture
36. Le corps 23 comporte encore un injecteur de carburant 39 débouchant dans une cavité
40 ouverte sur la périphérie du logement renfermant le rotor 30.
[0048] Le rotor 30 renferme une chambre de préchauffage 41 constituée par un canal diamétral
dont les deux extrémité, l'entrée 42 et la sortie 43 débouchent sur la périphérie
du rotor 30.
[0049] Ce rotor 30 renferme encore une chambre de combustion 44, entourant au moins partiellement
la chambre de préchauffage 41, dont l'entrée 45 et la sortie 46 débouchent sur la
périphérie du rotor 30.
[0050] Ce rotor comporte encore un passage d'admission 47 dont l'une des extrémités débouche
sur la périphérie du rotor et l'autre sur la face latérale de celui-ci et coopère
avec le conduit d'admission 35 du corps 23. Enfin, le rotor comporte un passage d'échappement
48 dont l'une des extrémités débouche sur la périphérie du rotor 30, tandis que l'autre
extrémité débouche sur la face latérale du rotor et coopère avec le conduit d'échappement
34 du corps.
[0051] Tous les orifices débouchant sur la périphérie du rotor 30 sont adaptés à coopérer
successivement, lors de la rotation du rotor, avec l'ouverture de distribution 36.
[0052] Ce moteur fonctionne également selon le procédé décrit précédemment et comporte les
six temps a à f dont la succession est : e, a, d, f, b, c comme pour la première forme
d'exécution du moteur illustrée aux figures 1 à 6.
[0053] Le fonctionnement de cette seconde forme d'exécution du moteur est le suivant :
1. Pendant que le piston 25 descend, la chambre 29 augmente de volume, et que le rotor
passe de sa position illustrée à la figure 12 jusqu'à la figure 7, le passage d'admission
47 relie l'ouverture de distribution 36 au conduit d'admission 35 du corps 23 permettant
un remplissage de la chambre 29 avec de l'air frais atmosphérique. Ceci correspond
au temps "e" d'admission d'air. Pendant que le rotor 30--est dans sa position illustrée
à la figure 7, fin d'admission, la sortie 46 de la chambre de combustion coïncide
avec l'évidement 38. Ainsi, si le mélange combustible contenu dans cette chambre ne
s'allume pas par auto- allumage, il est possible de l'allumer par une étincelle.
2. Pendant la remontée du piston 25, réduisant le volume de la chambre 29, et que
le rotor 30 passe de sa position illustrée à la figure 7 jusqu'à celle illustrée à
la figure 8, l'air contenu dans la chambre 29 est comprimé puis envoyé dans la chambre
de préchauffage 41 lorsque son entrée 42 est en coin- cidence avec l'ouverture de
distribution 36. Ceci correspond au temps "a", compression de l'air.
3. Pendant que le rotor 30 passe de sa position illustrée à la figure 8 à celle illustrée
à la figure 9, la sortie 46 de la chambre de combustion passe devant l'ouverture de
distribution 36 permettant l'expansion du gaz de combustion à haute température et
à haute pression dans la chambre 29 et forçant le piston 25 vers le bas. Ceci correspond
au temps "d" expansion de la chambre à volume variable sous l'action des gaz de combustion.
4. Pendant la remontée subséquente du piston 25, réduisant le volume de la chambre
29, et que le rotor passe de sa position illustrée à la figure 9 à celle illustrée
à la figure 10, la chambre à volume variable 29 est reliée par l'ouverture 36 et le
passage 48 au conduit d'échappement 34. Ceci correspond au temps "f", échappement.
Pendant que le rotor 30 est dans sa position illustrée à la figure 10, correspondant
à la fin de l'échappement, l'injecteur 39 introduit une quantité déterminée de carburant
dans la chambre de combustion dont l'entrée 45 coïncide avec l'évi-15 dement 40.
5. Pendant que le rotor 30 passe de sa position illustrée à la figure 10 à celle illustrée
à la figure 11, la sortie 43 de la chambre de préchauffage 41 passe devant l'ouverture
36 et l'air comprimé préchauffé qu'elle contient se détend dans la chambre 29 provoquant
la descente du piston 25. Ceci correspond au temps "b", détente de l'air préchauffé.
6. Pendant la remontée subséquente du piston 25, réduisant le volume de la chambre
29, le rotor a passé de sa position illustrée à la figure 11 à celle illustrée à la
figure 12, et pendant que l'entrée 45 de la chambre de combustion 44 passe devant
l'ouverture 36, l'air chaud détendu contenu dans la chambre à volume variable 29 est
comprimé dans la chambre de combustion 44. Cet air chaud comprimé entrant dans la
chambre de combustion reçoit une dose adéquate de combustible provenant de l'injecteur
39. La pression et la température régnant dans cette chambre de combustion provoquent
l'auto-allumage du mélange et sa combustion. Ceci correspond au temps "c", combustion.
Les moments de l'injection et de l'allumage seront déterminés pour donner des conditions
de rendements optimum pendant le temps de séjour de l'air chaud comprimé dans la chambre
de combustion.
[0054] Les avantages de ce moteur sont les mêmes que ceux de la première forme d'exécution
du moteur.
[0055] La variante illustrée à la figure 14 se rapporte à un moteur du type de celui décrit
en référence aux figures 7 à 13, mais dont la succession des temps dans un cycle est
: e, a, b, c, d, f.
[0056] Le rotor 30 de ce moteur modifié comporte un passage d'admission 49 et un passage
d'échappement 50 dont les sorties débouchant sur la périphérie du rotor sont adjacentes.
Une chambre de combustion 51 dont l'entrée 52 et la sortie 53 sont adjacentes et une
chambre de préchauffage 54 dont l'entrée 55 et la sortie 56 sont également adjacentes.
Ce moteur comporte également un injecteur de carburant 57 et un dispositif d'allumage
58.
[0057] Dans cette forme d'exécution, le rotor est également entraîné en rotation par l'arbre
moteur à une vitesse trois fois inférieure.
[0058] La figure 15 illustre une troisième forme d'exécution du moteur comportant, comme
dans la première forme d'exécution, deux chambres à volume variable en opposition
mais comportant, comme dans la seconde forme d'exécution, des pistons à déplacement
linéaire et un rotor renfermant les chambres de préchauffage et de combustion.
[0059] Ce moteur illustré à la figure 15 comporte un corps 60 comportant deux cylindres
61, 6la d'axes parallèles dans lesquels se déplacent des pistons 62, 62a reliés par
un embiellage conventionnel à un arbre moteur. Ces deux pistons travaillent en opposition
et définissent avec le corps deux chambres 63, 63a à volume variable.
[0060] Chacune des chambres 63, 63a est reliée à un évidement pratiqué dans le corps 60
par un canal de distribution 64, 64a, et les orifices de ces canaux débouchant dans
ledit évidement coopèrent avec les ouvertures d'un rotor 65 monté rotatif dans cet
évidement. Ce rotor 65 est entraîné en rotation par un arbre 66 relié par des engrenages
à l'arbre-moteur. Ce rotor tourne trois fois moins vite que l'arbre moteur.
[0061] Le rotor 65 comporte un passage d'admission 67, un passage d'échappement 68, une
chambre de préchauffage 69 et une chambre de combustion 70 comme dans la seconde forme
d'exécution du moteur.
[0062] Le corps 60 comporte les conduits d'admission 71, 7la et d'échappement 72, 72a, ainsi
qu'un injecteur de combustible (non illustré) et qu'éventuellement un dispositif d'allumage
(non illustré).
[0063] Le fonctionnement de ce moteur est identique à celui de la seconde forme d'exécution
du moteur au fait près qu'un seul rotor alimente deux chambres à volume variable travaillant
en opposition. Pour chaque cylindre 61, 6la on retrouve exactement les six temps de
fonctionnement 1 à 6 de la seconde forme d'exécution du moteur, chaque passage ou
chambre du rotor 65 travaillant alternativement avec le canal de distribution 64,
64a de l'une et l'autre des chambres à volume variable 63, 63a.
[0064] Cette troisième forme d'exécution peut s'avérer particulièrement avantageuse, car
elle pourrait être appliquée sur des blocs moteur conventionnels en modifiant simplement
la culasse de ceux-ci.
1. Procédé de transformation d'énergie thermique en énergie mécanique à l'aide d'un
moteur à combustion comportant un corps muni d'un conduit d'admission et d'un conduit
d'échappement, ainsi qu'au moins un organe déplaçable par rapport à ce corps définissant
au moins une chambre de volume variable, caractérisé par le fait qu'il comporte un
cycle dont le nombre de temps est supérieur à quatre et par le fait qu'au moins quatre
de ces temps sont constitués par :
a. la compression d'air contenu dans la chambre à volume variable, par une réduction
du volume de celle-ci, à l'intérieur d'une chambre de préchauffage ;
b. l'expansion de la chambre à volume variable par la détente d'air chaud contenu
dans la chambre de préchauffage ;
c. la compression, par une réduction du volume de la chambre à volume variable, de
l'air chaud détendu qui s'y trouve dans une chambre de combustion dans laquelle on
introduit un combustible provoquant la combustion du mélange ainsi obtenu ;
d. l'expansion de la chambre à volume variable par la détente dans celle-ci de gaz
de combustion à haute température et haute pression provenant de la chambre de combustion.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le cycle complet
comporte six temps, les deux temps supplémentaires étant :
e. l'introduction d'air, par le conduit d'aspiration, dans la chambre à volume variable
lors d'une augmentation du volume de cette chambre a volume variable ; et
f. l'expulsion, par le conduit d'échappement, par une réduction du volume de la chambre
à volume variable, du gaz de combustion détendu contenu dans cette chambre.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la succession des
différents temps dans le cycle complet est : e, a, d, f, b, c.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'on chauffe l'air comprimé
contenu dans la chambre de préchauffage par échange de chaleur avec le gaz de combustion
contenu dans la chambre de combustion.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'on limite la pression
dans la chambre de préchauffage à une valeur prédéterminée, et par le fait que lorsque
la pression dans cette chambre de préchauffage dépasse la valeur limite on décharge
une partie de l'air contenu dans celle-ci.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que
la circulation des fluides dans les chambres de préchauffage et de combustion est
unidirectionnelle.
7. Moteur à combustion comprenant un corps à l'intérieur duquel se déplace au moins
un organe mobile délimitant au moins une chambre dont le volume varie en fonction
de la position relative de cet organe mobile par rapport au corps, caractérisé par
le fait que le corps comporte un conduit d'admission et un conduit d'échappe- ment
; par le fait qu'il comporte une chambre de préchauffage d'air dont l'entrée et la
sortie sont agencées de manière à communiquer, par l'intermédiaire d'un organe de
distribution, alternativement avec la chambre à volume variable ; et par le fait qu'il
comporte une chambre de combustion, dont l'entrée et la sortie sont agencées de manière
à communiquer, par l'intermédiaire de l'organe de distribution, alternativement avec
la chambre à volume variable.
8. Moteur selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la chambre de préchauffage
et la chambre de combustion sont agencées de façon à constituer un échangeur de chaleur.
9. Moteur selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé par le fait
que l'organe de distribution permet de mettre la chambre à volume variable en liaison
avec les conduits d'admission, respectivement d'échappement.
10. Moteur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les chambres de préchauffage
et de combustion sont situées dans le corps du moteur ; que l'organe de distribution
est constitué par un anneau muni d'au moins .une ouverture en liaison permanente avec
la chambre à volume variable ; et par le fait que l'organe mobile est constitué par
au moins un piston relié à l'anneau de distribution et à un arbre-moteur.
11. Moteur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'organe mobile est
constitué par un piston se déplaçant linéairement dans un mouvement de va-et-vient
par rapport au corps ; par le fait que l'organe de distribution est constitué par
au moins une ouverture, pratiquée dans le corps et en liaison permanente avec la chambre
à volume variable ; et par le fait que les chambres de.préchauffage et de combustion
sont situées dans un rotor monté rotatif dans le corps.
12. Moteur selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le rotor et l'arbre
moteur sont reliés par une liaison cinématique introduisant un rapport de 1:3 entre
ces éléments.
13. Moteur selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le rotor comporte
encore des passages d'admission respectivement d'échappement dont une extrémité coopère
avec l'ouverture tandis que l'autre débouche sur les faces latérales du rotor et coopère
avec les conduits d'admission et d'échappement du corps.
14. Moteur selon la revendication 13, caractérisé par le fait qu'un rotor coopère
avec deux chambres à volume variable.
15. Moteur selon l'une des revendications 7 à 14, caractérisé par le fait qu'il comporte
plusieurs chambres de préchauffage et plusieurs chambres de combustion coopérant chacune
avec au moins une chambre à volume variable.
16. Moteur selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'entrée et la sortie
de chaque chambre de préchauffage et de combustion sont décalées de 180° approximativement
l'une par rapport à l'autre.