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Title:
DIRECT TIMING SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/188932
Kind Code:
A2
Abstract:
The object of this invention is to simplify the timing system of all types of internal combustion engine. The system eliminates existing conventional timing trains. The hydraulic, mechanical or electrical/electronic direct timing systems that form the subject of the invention offer minimal resistance and minimal transmission. The piston strokes are given directly by the crankshaft by means of a system fixed thereto which via a mechanical or hydraulic or electrical or electronic system transmits the strokes to the cylinder valves. The system can be connected to all types of indirect transmission and has adjusting systems that allow it to be adapted to suit all types of internal combustion engine.

Inventors:
BOECK FRANCOIS (BE)
SANTIAGO MUNOZ ALFONSO (ES)
Application Number:
PCT/BE2013/000029
Publication Date:
December 27, 2013
Filing Date:
June 17, 2013
Export Citation:
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Assignee:
BOECK FRANCOIS (BE)
International Classes:
F01L9/10; F01L9/11; F01L9/12; F01L9/20; F01L9/26
Domestic Patent References:
WO2006090174A12006-08-31
Foreign References:
US4258672A1981-03-31
GB754998A1956-08-15
DE1002563B1957-02-14
FR941789A1949-01-20
US2635544A1953-04-21
US4716862A1988-01-05
GB1328093A1973-08-30
FR743509A1933-04-01
DE20308989U12003-09-18
Other References:
None
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Claims:
Revendications

Préambule : Les moteurs à combustion interne actuels usent de divers systèmes de distribution composés : d'arbres à cames, de taquets, de roues de transmission, de chaîne de transmission, d'engrenages, de distribution desmodromique, de roulement mécanique intermédiaire, de distribution par courroie, le système revendiqué ne nécessite aucunement les composants cités supra.

1 Un système de distribution directe applicable à tout moteur de combustion interne qui se caractérise par un système de distribution donnant le temps des cylindres en référence directe au mouvement du vilebrequin, ce, par un système mécanique attaché au vilebrequin et solidaire du vilebrequin, celui-ci est un rotor contenu dans une enceinte de rotor et connecté aux soupapes par un système électrique ou un système électronique ou un système hydraulique ou un système mécanique, ce rotor profite du mouvement de rotation du vilebrequin afin de transmettre les temps du moteur aux soupapes , les systèmes hydraulique et mécanique étant des tubes de transmission d'information et de force muni d'une rondelle de réglage et de poussoirs de rotor et de soupape, ces dernières fixées sur une réglette ; le rotor a un guide de réglage à vis et agit également comme une pompe à huile, le système peut être couplé à tout systèmes de transmissions indirectes conventionnels grâce à un registre.

2 Un système de distribution directe applicable à tout moteur de combustion interne selon la revendication 1 qui comprend comme sous élément un système de transmission d'information selon la revendication 1 se caractérisant par un système qui utilise le vilebrequin afin de donner les temps des cylindres, ce par un dispositif directement solidaire et connecté au vilebrequin ; ce dispositif peut être un rotor attaché et solidaire du vilebrequin, connecté aux soupapes par un système électrique ou un système électronique ou un système hydraulique ou un système mécanique, il profite du mouvement de rotation du vilebrequin afin de transmettre les temps du moteur aux soupapes : dans le système exemplifié chaque quart de tour du vilebrequin ouvrira par le truchement du rotor, des tubes de transmissions, et des pousseurs, deux soupapes : une en admission et une en échappement, ceci donnant une coordination des temps des cylindres par le mouvement propre du vilebrequin directement attaché au rotor.

3 Un système de distribution directe applicable à tout moteur de combustion interne selon la revendication 1 qui comprend comme sous élément un rotor selon les revendication 1 et 2 qui se caractérise par : le rotor (1) actionne le mécanisme qui ouvre et ferme les soupapes, le rotor est constitué d'un mécanisme fixé directement sur le vilebrequin (2) par quatre boulons passant (2A), le dit mécanisme est composé de deux cames (1A, 1B) superposées, courbées à leurs extrémités où se distribue le mouvement des pistons en référence à l'ouverture des soupapes de culasse (3) par rapport aux temps du moteur (admission, compression, explosion, échappement), la partie de contact des deux cames (1A, 1B) est composé d'un matériau antifriction, le rotor a un guide de réglage à vis (1C), Le rotor (1) agit également comme une pompe à graisse en diffusant par son mouvement l'huile sur les contacts entre lui et les poussoirs de rotor (5), le rotor est contenu dans une enceinte de rotor, celle-ci contient les pousseurs de rotor, le registre y est attaché.

4 Un système de distribution directe applicable à tout moteur de combustion interne selon la revendication 1 qui comprend comme sous élément un système de transmission d'information hydraulique ou semi hydraulique ou semi mécanique selon les revendications 1, 2 et 3, composé de tubes de transmissions se caractérisant par : un tube de transmission se compose d'un tube souple (7A) et d'une rondelle de réglage (7B), il y a huit tuyaux de même type, chacune reliant une soupape d'un poussoir de soupapes (6) à un poussoir de rotor (5), Les tuyaux de transmission sont remplis d'huile, de billes, d'obus selon leur type.

5 Un système de distribution directe applicable à tout moteur de combustion interne selon la revendication 1 qui comprend comme sous élément : un système de poussée et de transmission d'information selon les revendications 1, 2, 3 et 4 se caractérisant par des tuyaux souples ou rigides pouvant utiliser divers systèmes de poussées différents : pousseur hydraulique : les tuyaux sont seulement remplis d'huile ; pousseur par billes: les tuyaux sont remplis de billes (7C) de diamètre correspondant au diamètre intérieur du tuyau et d'huile ; pousseur par obus : les tuyaux sont remplis d'obus (7D) et de billes (7C) de diamètre correspondants au diamètre intérieur du tuyau et d'huile ; il est possible de concevoir d'autres types et combinaisons d'objets pour remplir les tubes ; la poussée à deux effets : elle peut donner une information et par ailleurs une force par le mouvement de ce qui emplit les tuyaux ce dans deux directions opposées, dans le système revendiqué en 1 et 2 l'information est donnée du rotor vers les cylindres et la force ouvre effectivement les soupapes de culasses par l'intermédiaire des pousseurs de soupapes, la poussée/force correspondant aux revendications 1 et 2 sur la transmission d'information.

6 Un système de distribution directe applicable à tout moteur de combustion interne selon la revendication 1 qui comprend comme sous élément : des poussoirs de rotor et de soupape selon les revendications 1, 2, 3 et S qui se caractérisent par : les poussoirs de rotor (5) comprennent un piston (5A), un poussoir (5B), un ressort (5C), deux rondelles (5D) et deux cavités (5E) dans lesquelles sont logés deux segments (5F) la partie de contact du piston du poussoir (5B) est composée d'un matériel antifriction, les poussoirs poussés par le mouvement du rotor donnent la poussée dans le système mécanique ou hydraulique de transmission d'information à savoir les tubes de transmissions ; les poussoirs de soupapes (6) sont les mêmes que les poussoirs du rotor, la seule différence étant la forme de la tête du poussoir (6A) la partie de contact du poussoir (6A) est composée d'un matériel antifriction ; les pousseurs de soupapes produisent le mouvement des soupapes les ouvrant et fermant afin de provoquer les temps du moteur. 7 Un système de distribution directe applicable à tout moteur de combustion interne selon la revendication 1 qui comprend comme sous élément un système électrique ou électronique de distribution directe selon les revendications 1, 2 et 3, se caractérisant par l'utilisation de capteurs au niveau du rotor permettant d'indiquer la position de celui-ci à une centrale qui déterminera l'ouverture et la fermeture des soupapes de culasses celles-ci étant électromagnétiques dans le système électrique et électronique ; un système de rotor électrique selon les revendications 1 et 3, comportant huit capteurs électrique dans l'enceinte du rotor ceux-ci correspondent aux huit soupapes de culasse, les huit soupapes de culasse dans le système électrique ou électronique sont des soupapes électromagnétiques ; les huit capteurs électriques remplacent les pousseurs de rotor ; le rotor dans ce système électrique comprend à sa surface de contact des dispositifs qui pourront être détecté par les capteurs quand ils seront à une distance prédéterminée de ceux-ci, les capteurs sont reliés à une centrale (celle-ci pouvant être un ordinateur, un système électronique etc.) qui centralisant les informations envoyées par les capteurs détermine la position du rotor et ordonne en conséquence l'ouverture des soupapes électromagnétique de culasse en temps réel, les soupapes électromagnétiques de culasse étant également reliées à la centrale.

8 Un système de distribution directe applicable à tout moteur de combustion interne selon la revendication 1 qui comprend comme sous élément un système d'adaptation et un registre selon les revendicatiuons 1 et 3 se caractérisant par le fait que la distribution directe peux se coupler aux systèmes de transmission indirects conventionnels comme alternateur, pompe à eau, climatisation, direction assistée, servo-moteur, ainsi que la pompe à huile ; la pompe à huile couplée à la distribution directe est située en dehors du vilebrequin, ceci au moyen d'un registre servant à attacher la pompe à huile et les systèmes de transmission indirects.

9 Un système de distribution directe applicable à tout moteur de combustion interne selon la revendication 1 qui comprend comme sous élément un système de réglage/mise au point tel que revendiqué en 1 et également selon les revendications 5 et 6 qui se caractérise par une réglette permettant d'ajuster la longueur des tubes de transmissions.

10 Tout moteur usant d'un quelconque procédé et système revendiqué.

Description:
Système de distribution directe pour moteur à combustion interne.

L'objet de cette invention est un système de moteur plus efficace dans l'utilisation des combustibles en simplifiant le système de distribution de tous les types de moteurs à combustion interne. Le système ne nécessite pas d'arbres à cames ou de taquets ni de roues de transmission, ou de chaîne de transmission, ni d'engrenages, ni de distribution desmodromique, ni de roulement mécanique intermédiaire ou de distribution par courroie. Ce système permet des moteurs plus légers avec des rendements plus élevés. Le système élimine les transmissions de distribution conventionnelles existantes actuellement dans les moteurs à combustion interne. Le système hydraulique de distribution directe (ou les deux autres types décrit infra.), qui est l'objet de l'invention, a une résistance minimale et une transmission minimale.

Ce système peut se concevoir comme un système d'information tirant parti du mouvement du vilebrequin afin de donner le temps des moteurs. Ce grâce à divers type de dispositifs notamment un dispositif de rotor attaché au et solidaire du vilebrequin qui contenu dans une enceinte actionne par son mouvement des poussoirs ou déclenche des senseurs électrique selon le type. Ces derniers donnant leur temps aux valves des pistons.

Le système permet par rapport aux moteurs actuels de produire des performances supérieures : une plus grande accélération et une dépense moindre en combustible avec moins de cylindres. La quantité de combustible nécessaire pour produire un travail égal au système actuel est beaucoup plus faible.

Problème et domaine technique ; Distribution dans les moteurs de combustion interne.

Les moteurs à combustion interne actuel nécessitent des systèmes de distribution relativement complexe, lourds et encombrant. Tel qu'arbres à cames, taquets, roues de transmission, chaîne de transmission, engrenages, distribution desmodromique, roulement mécanique intermédiaire, distribution par courroie. Avantage du système de distribution directe par rapport à l'état actuel de la technique

Le moteur démarre avec moins de tour du démarreur. Il démarre plus rapidement que les moteurs actuels. Ceci permet une économie de batterie, d'électricité. Ce qui permet d'user de batterie plus petite et moins puissante vu la plus faible consommation d'électricité au démarrage du moteur. Les pistons n'ont pas à faire bouger l'arbre à cames inexistant dans le système ce qui engendre moins de friction et moins de mécanismes: ils sont plus libres. Le moteur fournit par rapport aux systèmes existants plus de puissance (de chevaux). Le moteur à moins de transmission de pièces mobiles. Avec moins de transmission les temps seront plus rapides. Le cycle admission, compression, explosion, échappement est plus rapide. Cela implique une économie de carburant consommé. Si la distribution directe subit une avarie dans le circuit hydraulique, les vannes seront automatiquement fermées par les ressorts de soupape, supprimant les soupapes du cycle correspondant. Le système peut fonctionner sur trois cylindres. L'emplacement de l'avarie sera évident au vu de la perte de liquide dans la tuyauterie. La réparation ne nécessitera pas une nouvelle mise au point du moteur.

Avantages de culasse.

Le système permet que les culasses soient situées dans une position plus basse par rapport aux moteurs existant actuellement. Comme la culasse est plus basse le liquide de refroidissement peut entrer avec une pression supérieure ce qui engendre un meilleur refroidissement. La position basse de la culasse rend plus difficile de l'avarier. Le système permet l'utilisation de soupapes et de ressorts plus petits. Ceci permet une économie de matériaux dans la construction des culasses, ressorts et soupapes,

DESCRIPTION.

Figure

1 :

Les numéros et références mis entre parenthèse dans la description et dans les revendications renvoient aux références entourées d'un cercle dans les figures.

Composants du système.

Composantes de la distribution directe.

Rotor (1). Le rotor (1) actionne le mécanisme qui ouvre et ferme les soupapes. Le rotor est constitué d'un mécanisme fixé directement sur le vilebrequin (2) par quatre boulons passant (2A). Le dit mécanisme est composé de deux cames (1A, 1B) superposées, courbées à leurs extrémités où se distribue le mouvement des pistons en référence à l'ouverture des soupapes de culasse (3) par rapport aux temps du moteur (admission, compression, explosion, échappement). La partie de contact des deux cames (1A, 1B) est composé d'un matériau antifriction. Le rotor a un guide de réglage à vis (1C). Le rotor (1) agit également comme une pompe à graisse en diffusant par son mouvement l'huile sur les contacts entre lui et les poussoirs de rotor (5). Enceinte de rotor (4).

Il se compose d'une enceinte (4) elle-même composée de deux couvercles hermétiques: un antérieur (4A) et un postérieur (4B) dans lequel est logé le rotor (1). Un registre (4C) est attaché au couvercle antérieur (4A) par quatre vis de type 4F (4F). Seize vis (4D) joignant les deux couvercles hermétiques (4A et 4B) pour entourer le rotor (4). Quatre vis (4E) tenant une enveloppe le rotor (4) sur le bloc moteur. Deux vis (4F) servent de niveau et pour le remplissage et la vidange d'huile. Deux joints hermétiques (4G et 4H) joignent respectivement le couvercle antérieur (4A) et le couvercle postérieur (4B) avec l'enceinte du rotor (4). Un joint de registre (41) joint le registre (4C) avec l'enceinte du rotor (4). Le joint d'huile (4J) est situé dans le couvercle hermétique postérieur (4B). La dite enceinte (4) comprend huit pousseurs (5). Les pousseurs étant poussé par le rotor uni au vilebrequin transmettent un mouvement aux soupapes de culasse (3) par le biais des tuyaux de transmission (7). L'enceinte du rotor (4) est remplie d'une quantité d'huile d'environ 15% à 25% de son volume. Le registre (4C) sert à attacher la pompe à huile et des systèmes de transmission indirects (pompe à eau, alternateur, climatisation, direction assistée, servomoteur).

Poussoirs de rotor (5). Un poussoir comprend un piston (5A), un poussoir (5B), un ressort (5C), deux rondelles (5D) et deux cavités (5E) dans lequel sont logés deux segments (5F). La partie de contact du piston du poussoir (5.B) est composée d'un matériel antifriction.

Poussoirs de soupapes (6).

Sont les mêmes que les poussoirs du rotor la seule différence étant la forme de la tête du poussoir (6A). La partie de contact du poussoir (6A) est composée d'un matériel antifriction.

Tuyau de transmission (7).

Un tuyau de transmission se compose d'un tube souple (7 A) et d'une rondelle de réglage (7B). Il y a huit tuyaux de même type, chacune reliant une soupape d'un poussoir de soupapes (6) à un poussoir de rotor (5). Les tuyaux de transmission sont remplis d'huile. Les tuyaux peuvent utiliser trois systèmes de poussées différents:

1. Pousseur hydraulique : Les tuyaux sont seulement remplis d'huile.

2. Pousseur par billes : Les tuyaux sont remplis de billes (7C) de diamètre correspondant au diamètre intérieur du tuyau et d'huile.

3. Pousseur par obus : Les tuyaux sont remplis d'obus (7D) et de billes (7C) de diamètre correspondants au diamètre intérieur du tuyau et d'huile.

Réglette (8).

La réglette est composée de huit cavités (8 A) où sont logés les poussoirs de soupapes (6) qui sont attachés chacun par deux vis (6B) à la réglette (8) qui possède seize trous (8B). La réglette (8) est fixée par six vis (8C) qui la rend solidaire à la culasse. La réglette est perforée intérieurement par un système de lubrification (8D) qui a comme fonction de lubrifier les poussoirs de soupape (6).

Mise au point de la distribution directe hydraulique.

Les moteurs actuels sont généralement mis au point dans l'ordre suivant qui est conservé dans le système de distribution directe hydraulique:

Par ordres des pistons (non représentés dans les dessins) : 1, 3, 4, 2.

Nous utilisons le même ordre d'allumage en gardant le même ordre d'ouverture des soupapes. Le cycle en distribution hydraulique directe.

Le cycle de d'ouverture des soupapes est donné par le rotor. Le cycle est le même que le cycle d'un moteur quatre-temps conventionnel. Dans le premier quart de tour du vilebrequin (0 à 90 degrés) deux soupapes s'ouvriront dans la culasse : celle du piston 1 en admission et celle du piston 3 en échappement. Dans le second quart de tour du vilebrequin (90 à 180 degrés) deux soupapes s'ouvriront dans la culasse : celle du piston 3 en admission et celle du piston 4 en échappement. Dans le troisième quart de tour du vilebrequin (180 à 270 degrés) deux soupapes s'ouvriront dans la culasse : celle du piston 4 en admission et celle du piston 2 en échappement. Dans le quatrième quart de tour du vilebrequin (270 à 360 degrés) deux soupapes s'ouvriront dans la culasse : celle du piston 2 en admission et celle du piston 1 en échappement. Ce qui complète le cycle. Adaptations.

La distribution directe est conçue pour se coupler aux systèmes de transmission indirecte conventionnels comme alternateur, pompe à eau, climatisation, direction assistée, servo- moteur, ainsi que la pompe à huile, La pompe à huile couplée à la distribution directe est située en dehors du vilebrequin. Cela permet de réduire la taille du carter, la pompe à huile étant située en dehors de celui-ci.

Système de distribution directe électrique, Un système de rotor électrique se différencie des manières suivantes.

On placera huit capteurs électrique dans l'enceinte du rotor ceux-ci correspondront aux huit soupapes de culasse.

Les huit soupapes de culasse dans le système électrique sont des soupapes électromagnétiques.

Les huit capteurs électriques remplacent les pousseurs de rotor.

Le rotor dans ce système électrique comprendra à sa surface de contact des dispositifs qui pourront être détecté par les capteurs quand ils seront à une distance prédéterminée de ceux- ci.

Les capteurs sont reliés à une centrale (celle-ci pouvant être un ordinateur, un système électronique etc.) qui centralisant les informations envoyées par les capteurs détermine la position du rotor et ordonne en conséquence l'ouverture des soupapes électromagnétique de culasse en temps réel. Les soupapes électromagnétiques de culasse étant également reliées à la centrale.