Les compresseurs alternatifs à piston sont le plus souvent munis d'un piston à simple effet mû par un ensemble bielle-manivelle similaire à celui des moteurs alternatifs à combustion interne. Certains compresseurs alternatifs à piston sont cependant munis d'un ou plusieurs piston(s) à double effet.

Le cylindre et le piston de ce type de compresseur définissent communément une chambre supérieure et une chambre inférieure, ledit piston comportant une tige inférieure qui lui imprime son mouvement de translation et participe à son orientation, ladite tige étant elle-même reliée à une crosse ou à un piston fourreau qui la guide en translation et la relie à une bielle au moyen d'une liaison pivot.

Les compresseurs à piston à double effet offrent une excellente efficacité car l'aspiration et le refoulement du gaz sont opérés simultanément par un même piston dont la face supérieure et inférieure est active. Ceci permet potentiellement de limiter le nombre de cylindres, de réduire le régime du compresseur à même service et d'augmenter le rendement mécanique dudit compresseur par réduction relative des pertes par frottement.

La crosse ou le piston fourreau que comportent les compresseurs à piston à double effet permet de supprimer l'effort radial qu'exerce ordinairement la bielle sur le piston des compresseurs à piston à simple effet, car c'est la liaison entre ladite crosse et son guide ou ledit piston fourreau et son cylindre qui subit les efforts transversaux générés par la bielle.

Cette configuration n'évite cependant pas le frottement entre la crosse et son guide ou le piston fourreau et son cylindre. En outre, les compresseurs alternatifs à piston à double effet présentent l'inconvénient d'un encombrement vertical important et d'une masse alternative élevée.

Ces défauts expliquent principalement pourquoi les compresseurs à piston à simple ou à double effet ne sont pas utilisés pour suralimenter les moteurs d'automobiles à combustion interne. La principale application aux moteurs à combustion interne alternatifs qui ait été tentée revient à « Berliet », et remonte au début du vingtième siècle.

Les compresseurs volumétriques utilisés aujourd'hui pour suralimenter les moteurs d'automobiles sont principalement à lobes de type « roots », à vis de type « Lysholm », à piston rotatif selon le principe « Wankel », à palette et rotor excentré de type « Zoller » ou « Cozette », ou à spirale de type « G » tels que ceux utilisés jadis par « Wolkswagen » sur certains de ses modèles. Le dispositif de suralimentation qui domine le marché des moteurs à combustion interne automobiles est le turbocompresseur centrifuge, du fait de sa simplicité d'installation et du fait que son entraînement exploite la queue de la détente des gaz, ladite queue étant ordinairement perdue à l'échappement sur un moteur suralimenté doté d'un compresseur mécanique entraîné par le vilebrequin.

En revanche, les turbocompresseurs présentent l'inconvénient d'un temps de réponse gênant pour le conducteur du véhicule, d'une incapacité à produire de forts couples sur l'ensemble de la plage de régime sauf à en prévoir plusieurs, et d'une forte sensibilité à la température des gaz d'échappement qui ne doit pas excéder la limite acceptable pour la turbine.

Un autre inconvénient des turbocompresseurs est l'augmentation de la contre- pression à l'échappement qui limite les possibilités de balayer la charge contenue dans la chambre de combustion du moteur et qui complexifie la conception et la mise au point des dispositifs de recirculation des gaz d'échappement.

Un autre inconvénient des turbocompresseurs est l'interposition d'une turbine et de son carter entre les sorties d'échappement du moteur et le catalyseur de post traitement des polluants dudit moteur, car cette interposition a pour effet de rallonger le temps d'amorçage dudit catalyseur du fait d'une montée en température plus lente dudit catalyseur.

Bien que ce ne soit pas le cas actuellement, suralimenter les moteurs à combustion interne alternatifs avec un compresseur à piston à double effet serait donc avantageux à divers égards.

En effet, comme c'est le cas pour tous les compresseurs volumétriques, le compresseur à piston présente l'avantage sur les turbocompresseurs centrifuges d'une quasi-absence de temps de réponse. Ceci provient de la capacité des compresseurs volumétriques à fournir immédiatement au moteur à combustion interne une pression d'admission supérieure à la pression atmosphérique.

En outre, le piston à double effet produit une bouffée d'air comprimé à chaque demi-tour : cette caractéristique permet de fournir à l'admission du moteur à combustion interne une pression quasi-constante, une fois les bouffées amorties et filtrées par le plénum d'admission et/ou une capacité volumique additionnelle.

Cette particularité permet de monter le compresseur à piston à double effet directement sur le vilebrequin du moteur à combustion interne au moyen d'un maneton supplémentaire et de faire l'économie de tout autre dispositif de transmission.

Cette configuration peut particulièrement convenir à des moteurs à combustion interne courts à deux, trois ou quatre cylindres en ligne auxquels est ajouté un cylindre compresseur à piston à double effet de cylindrée unitaire dans la plupart des cas supérieure à celle des cylindres moteurs dudit moteur à combustion interne, de sorte que la pression d'admission recherchée puisse être atteinte sur toute la plage de régime. Un autre avantage de la suralimentation des moteurs à combustion interne par un compresseur à piston à double effet monté directement sur le vilebrequin des dits moteurs est la réduction du coût et de l'encombrement.

En effet, la suralimentation par compresseur volumétrique additionnel et/ou par turbocompresseur est en tout ou partie remplacée par ledit compresseur à piston à double effet.

Le fait de ne plus avoir d'appareils additionnels à monter sur les moteurs à combustion interne constitue un gain de place appréciable dans le compartiment moteur du véhicule, même tenant compte de l'allongement du moteur à combustion interne qui intègre alors au moins un cylindre compresseur.

Cette configuration d'un compresseur à piston à double effet monté sur le vilebrequin des moteurs à combustion interne nécessite cependant de réduire l'encombrement vertical des dits compresseurs et d'en maximiser l'efficacité mécanique.

Par ailleurs, de nombreuses applications nécessitant de comprimer un gaz sont avantagées par l'emploi d'un compresseur à piston à double effet compact, léger et à faibles pertes par frottement.

C'est donc pour limiter l'encombrement vertical des compresseurs à piston à double effet, pour en augmenter l'efficacité mécanique et pour en réduire la masse totale que l'objet de la présente invention consiste à remplacer la crosse ou le piston fourreau ordinairement prévus dans lesdits compresseurs à piston à double effet par un dispositif de transmission par roue dentée et crémaillères coopérant avec un rouleau de guidage.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention propose en outre de désaxer le vilebrequin par rapport au cylindre afin que l'amplitude du mouvement vertical de la bielle ne vaille plus, par exemple, que la moitié de l'amplitude du mouvement vertical du piston.

Cette disposition permet de fortement réduire l'encombrement de l'ensemble bielle-manivelle pour une même course de piston et donc, de fortement réduire l'encombrement vertical du compresseur à piston à double effet.

En outre, le désaxage du vilebrequin permet à la tige qui relie ordinairement le piston à une crosse ou à un piston fourreau de se mouvoir principalement à côté de la bielle et non plus au-dessus d'elle, ce qui constitue un deuxième moyen de réduire l'encombrement vertical du compresseur à piston à double effet suivant la présente invention.

De plus, le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention permet de remplacer le glissement de la crosse ou du piston fourreau par le roulement d'un rouleau de guidage, ce qui réduit significativement les pertes par frottement mécanique dudit compresseur à piston à double effet. Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention permet néanmoins de conserver l'avantage d'un effort radial nul ou extrêmement faible appliqué au piston à double effet.

Ainsi, le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention guidé par un rouleau de guidage et entraîné par une roue dentée et des crémaillères, se distingue de l'art antérieur en ce que, selon un mode particulier de réalisation : · Les efforts radiaux que subissent ordinairement les pistons des compresseurs à simple effet sont éliminés, permettant notamment un fonctionnement durable du piston et de son cylindre, même en l'absence d'huile de lubrification ; · L'encombrement vertical du compresseur est limité malgré la présence de deux chambres de compression telles que délimitées par le piston à double effet, ce qui étend les champs d'applications des compresseurs à piston à double effet, notamment à la suralimentation des moteurs d'automobiles ; · Le frottement mécanique des compresseurs à piston à double effet est réduit et leur rendement mécanique est augmenté.

Le compresseur à piston à double effet guidé par un rouleau et entraîné par une roue dentée et des crémaillères suivant la présente invention s'applique à tout type d'utilisation y compris à la suralimentation des moteurs à combustion interne.

Le compresseur à piston à double effet guidé par un rouleau et entraîné par une roue dentée et des crémaillères suivant la présente invention comprend :

Le compresseur à piston à double effet guidé par un rouleau et entraîné par une roue dentée et des crémaillères comprend :

• Au moins un cylindre dans lequel évolue un piston à double effet, ledit cylindre étant porté par un carter de compresseur et chacune de ses extrémités étant fermée par une culasse, ledit cylindre et ledit piston définissant communément une chambre supérieure et une chambre inférieure chacune munie d'au moins un conduit d'admission et d'au moins un conduit de refoulement, et chaque conduit comportant au moins un clapet,

• Une tige de liaison qui relie le piston à double effet à un organe de transmission, ledit organe de transmission coopérant d'une part, avec un rouleau de guidage au moyen d'au moins une surface de roulement et au moyen d'au moins une crémaillère de synchronisation de petite dimension, et d'autre part, avec une roue dentée au moyen d'au moins une crémaillère de transmission de forte dimension et au moyen d'au moins une bande de roulement placée au voisinage du cercle primitif de ladite crémaillère de transmission de forte dimension ; • Au moins une bande de roulement fixée ou aménagée sur la roue dentée, ladite bande de roulement étant placée au voisinage du cercle primitif de ladite roue dentée ;

Au moins une piste de roulement de guidage fixée sur le carter de compresseur à hauteur de la roue dentée et sur laquelle roule le rouleau de guidage ;

Au moins deux petites roues dentées placées respectivement aux deux extrémités du rouleau de guidage et qui coopèrent avec des crémaillères de petites dimensions placées de part et d'autre de la piste de roulement de guidage fixée sur le carter de compresseur, l'une des deux petites roues dentées au moins coopérant également avec la crémaillère de synchronisation de petite dimension que comporte l'organe de transmission :

Au moins un organe d'ancrage fixé sur le carter de compresseur, ledit organe d'ancrage coopérant avec la roue dentée au moyen d'au moins une crémaillère d'ancrage de forte dimension et au moyen d'au moins une bande de roulement placée au voisinage du cercle primitif de ladite crémaillère d'ancrage de forte dimension ;

Une bielle sur le pied de laquelle est articulée la roue dentée au moyen d'un axe et dont la tête est reliée à la manivelle d'un vilebrequin logé dans des paliers aménagés dans le carter de compresseur.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un piston dont la partie en contact avec le cylindre présente un profil sphérique qui autorise l'orientation dudit piston dans ledit cylindre.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un piston à double effet possédant au moins un segment ou un joint qui assure son étanchéité avec le cylindre.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un piston à double effet possédant des motifs en relief qui créent une perte de charge sur la partie cylindrique dudit piston.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un cylindre dont la surface intérieure comporte des motifs en relief qui créent une perte de charge.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un piston à double effet qui est fixé à l'extrémité de la tige de liaison au moyen d'une liaison rotule.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend une tige de liaison possédant au moins un segment ou un joint qui assure son étanchéité avec la culasse de la chambre inférieure du compresseur. Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend une tige de liaison possédant au moins un segment ou un joint qui assure son étanchéité avec le carter de compresseur.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un organe d'ancrage comportant une tige supérieure ou inférieure d'ancrage dont l'extrémité est fixée sur le carter de compresseur. Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un organe d'ancrage qui est fixé sur le carter de compresseur au moyen d'une liaison rotule.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend une liaison rotule qui est placée au-dessus ou au-dessous de l'organe d'ancrage.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un organe d'ancrage comportant des joues de rigidification de part et d'autre de sa crémaillère d'ancrage de forte dimension.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un organe d'ancrage qui est fixé sur le carter de compresseur au moyen d'une liaison à deux axes perpendiculaires de type joint de cardan.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un organe d'ancrage qui est fixé sur le carter de compresseur au moyen d'une pièce à deux axes perpendiculaires décalés, le premier axe s'articulant avec ledit organe d'ancrage, tandis que le deuxième axe s'articule avec le carter de compresseur.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend une pièce à deux axes perpendiculaires décalés dont le deuxième axe comporte une butée qui permet de régler l'aplomb vertical de l'organe d'ancrage.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend une butée permettant de régler l'aplomb vertical de l'organe d'ancrage qui est vissée dans le carter de compresseur et est arrêtée en rotation par des moyens de blocage.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un organe d'ancrage comportant des moyens de réglage de sa position verticale par rapport au carter de compresseur.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend une bande de roulement de l'organe d'ancrage qui est maintenue en contact avec la bande de roulement de la roue dentée par un dispositif de maintien en pression. Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un dispositif de maintien en pression qui est constitué d'un ressort.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un dispositif de maintien en pression qui est constitué d'un vérin presseur relié à un accumulateur de pression.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend une roue dentée qui possède un profil tronqué définissant deux secteurs dentés,.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend une roue dentée comportant des poches d'allégement et des nervures de rigidification. Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un axe au moyen duquel la roue dentée est articulée sur le pied de la bielle qui est logé dans des alésages aménagés dans ladite roue dentée de part et d'autre d'un évidement, ledit évidement logeant le pied de la bielle.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un axe au moyen duquel la roue dentée est articulée sur le pied de la bielle qui est logé dans des alésages aménagés dans une fourche qui forme le pied de la bielle, ladite roue dentée étant logée dans le creux de ladite fourche.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un organe de transmission comportant des joues de rigidification de part et d'autre de sa crémaillère de transmission de forte dimension.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend une piste de roulement de guidage et des crémaillères de petites dimensions placées de part et d'autre de ladite piste qui sont portées par une platine de synchronisation fixée sur le carter de compresseur.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend au moins une cale de réglage qui est intercalée entre la platine de synchronisation et le carter de compresseur.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention est monté sur un moteur à combustion interne à taux de compression fixe ou à taux de compression variable.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un vilebrequin du compresseur qui est réalisé dans le prolongement du vilebrequin d'un moteur à combustion interne, et fait partie intégrante de ce dernier.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend des conduits de refoulement du compresseur qui sont reliés aux conduits d'admission du moteur à combustion interne. Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un carter de compresseur qui est rapporté sur le carter cylindre du moteur à combustion interne. Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un carter de compresseur qui fait partie intégrante du carter cylindre du moteur à combustion interne.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un cylindre, des culasses, et des conduits d'admission et de refoulement qui sont en tout ou partie intégrés à la culasse du moteur à combustion interne.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un cylindre, des culasses, et des conduits d'admission et de refoulement qui sont en tout ou partie intégrés au carter cylindre du moteur à combustion interne.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un carter de compresseur comportant un circuit d'eau de refroidissement connecté à celui du moteur à combustion interne.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend des conduits de refoulement comportant une vanne de redirection qui les met en tout ou partie en relation avec une réserve d'air comprimé.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend une réserve d'air comprimé qui est constituée d'éléments de structure de la carrosserie d'un véhicule automobile, lesdits éléments de structures étant rendus étanche à l'air.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend une réserve d'air comprimé qui est reliée à l'admission du moteur à combustion interne par un conduit de fort diamètre pouvant être ouvert ou fermé au moyen d'une vanne de forte section.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend une réserve d'air comprimé comportant une prise d'air comprimé.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend des conduits de refoulement du compresseur comportant une vanne de redirection qui les met en tout ou partie en relation avec un boîtier de perte de charge.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend des conduits d'admission du compresseur comportant au moins un papillon de vannage.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend des conduits de refoulement comportant au moins un papillon de vannage. Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend des clapets comportant un limiteur et/ou un amortisseur de chocs.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend un limiteur et/ou un amortisseur de chocs qui est constitué d'une liaison élastique entre le corps du clapet, et la portée du clapet sur son siège.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comprend une tige de liaison inter pistons qui relie les pistons à double effet de chaque cylindre du compresseur, le piston à double effet suivant définissant avec son cylindre, ses conduits d'admission et de refoulement et ses clapets, un nouvel étage de compresseur monté en série ou en parallèle avec l'étage précédent.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte des conduits d'admission comprenant au moins un clapet de gavage positionné en amont et à une certaine distance du clapet.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte des conduits d'admission qui sont reliés à la sortie d'un compresseur centrifuge ou rotatif.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un compresseur centrifuge qui est entraîné par un moteur électrique.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un compresseur centrifuge qui est entraîné par une turbine entraînée par les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un piston à double effet comprenant une jante d'étanchéité montée radialement libre entre au moins deux flasques.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un piston à double effet dont la jante d'étanchéité possède des motifs en relief qui créent une perte de charge sur sa partie cylindrique externe.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un piston à double effet dont la jante d'étanchéité comprend au moins un joint supérieur et/ou un joint inférieur réalisant une étanchéité entre ladite jante et les flasques entre lesquelles elle est montée.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un piston à double effet comprenant un empilement de rondelles d'étanchéité, ledit empilement étant monté radialement libre entre au moins deux flasques.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un piston à double effet dont les rondelles d'étanchéité possèdent des motifs en relief qui créent une perte de charge sur leur partie cylindrique externe. Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un piston à double effet dont la première et/ou la dernière rondelle d'étanchéité comporte(nt) au moins un joint réalisant une étanchéité entre ladite rondelle et le flasque avec lequel elle est en contact.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un piston à double effet comprenant au moins un joint dynamique en sa périphérie dont la distance avec le cylindre est asservie à la pression régnant dans la chambre supérieure ou inférieure, ledit joint dynamique pouvant entrer en contact avec le cylindre lorsqu'une pression suffisante règne dans la chambre à étancher.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un piston à double effet dont le joint dynamique comprend une chambre à air reliée à l'une ou l'autre des chambres par au moins un conduit, ladite chambre à air pouvant exercer une pression sur la face cylindrique interne d'un anneau constricteur et ledit anneau pouvant alors pousser un joint à lèvre vers la surface du cylindre jusqu'à assurer le contact entre ledit joint à lèvre et ledit cylindre.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un piston à double effet dont l'anneau constricteur du joint dynamique est muni d'une coupe qui comporte une butée limitant le diamètre maximal dudit anneau.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un piston à double effet dont le joint dynamique est constitué d'un tore en matière souple logé dans une gorge avec les faces supérieures et inférieures de laquelle il constitue une étanchéité, l'espace entre l'arrière de la gorge et ledit tore ou l'intérieur dudit tore étant relié à l'une ou l'autre des chambres par au moins un conduit et ledit tore pouvant pousser un joint à lèvre vers la surface du cylindre jusqu'à assurer le contact entre ledit joint à lèvre et ledit cylindre.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un piston à double effet dont le joint dynamique est constitué d'une vessie toroïdale en matière souple logée dans une gorge, ladite vessie étant relié à l'une ou l'autre des chambres par au moins un conduit de sorte à pouvoir se gonfler sous l'effet de la pression afin d'entrer en contact avec le cylindre.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un piston à double effet dont la vessie du joint dynamique comprend en sa périphérie extérieure des petits trous par lesquels peut sortir l'air sous pression, de sorte à constituer un coussin d'air évitant le contact direct de ladite vessie avec le cylindre.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un piston à double effet dont la tige de liaison coopère avec un dispositif de guidage positionné à l'intérieur et/ou en dessous de la culasse qui ferme l'extrémité inférieure du cylindre, ledit dispositif de guidage assurant le positionnement radial et l'orientation axiale de ladite tige de liaison. Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un piston à double effet dont la tige de liaison est reliée à l'organe de transmission par une liaison à rotule. Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte une roue dentée dont l'axe comporte une rotule permettant à ladite roue dentée de s'orienter librement suivant n'importe lequel des 3 axes d'un repère cartésien orthonormé. Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un cylindre comprenant une chambre d'homogénéisation de la température constituée d'un espace entre un tube dans lequel évolue le piston à double effet et un carter extérieur, ledit espace contenant un caloporteur.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte des conduits de refoulement qui sont reliés au(x) conduit(s) d'admission du moteur à combustion interne par l'intermédiaire d'un dispositif de passivation constitué d'au moins un volume de passivation comprenant au moins un clapet anti-retour.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte une roue dentée, un organe de transmission, un organe d'ancrage, un rouleau de guidage, et une bielle qui sont situés diamétralement à l'opposé du piston à double effet, du cylindre et des culasses par rapport au vilebrequin, la tige de liaison ayant une longueur suffisante pour relier ledit organe de transmission audit piston malgré la distance plus grande résultant de cette configuration.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte une transmission entre le compresseur à piston à double effet et le moteur à combustion interne qui est assurée par des moyens de transmission en rotation constitués d'au moins une chaîne et/ou au moins une courroie et/ou au moins deux roues dentées.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention peut être temporairement désolidarisé du moteur à combustion interne au moyen d'un embrayage placé avant ou après les moyens de transmission en rotation.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte au moins un arbre d'équilibrage.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte au moins une masse d'équilibrage reliée au vilebrequin par au moins une bielle d'équilibrage, ladite bielle d'équilibrage étant articulée autour du vilebrequin au moyen d'une manivelle décalée de 180 degrés par rapport à celle sur laquelle est articulée la bielle du compresseur.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte une masse d'équilibrage qui est reliée au carter du compresseur par au moins une biellette d'ancrage, de sorte à conserver un déplacement approximativement parallèle à l'axe du cylindre dudit compresseur.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte au moins une vanne de by-pass permettant de relier des conduits d'entrée (E) et de sortie (S) dans lesquels débouchent respectivement les conduits d'admission et de refoulement.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte au moins une vanne de by-pass permettant de relier le conduit de refoulement de la chambre supérieure avec le conduit d'admission de la chambre inférieure.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte au moins une vanne de by-pass permettant de relier le conduit de refoulement de la chambre inférieure avec le conduit d'admission de la chambre supérieure.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte au moins une vanne de by-pass permettant de relier le conduit de refoulement de la chambre inférieure avec le conduit d'admission de dite chambre inférieure.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte au moins une vanne de by-pass permettant de relier le conduit de refoulement de la chambre supérieure avec le conduit d'admission de dite chambre supérieure. Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte au moins une vanne d'isolement permettant de fermer le conduit d'admission de la chambre supérieure et/ou de la chambre inférieure.

Le compresseur à piston à double effet suivant la présente invention comporte un piston à double effet dont la tige de liaison coopère avec un joint à labyrinthe qui réalise une étanchéité entre la chambre inférieure et le conduit d'admission de ladite chambre ou entre ladite chambre inférieure et l'intérieur du carter de compresseur. La description qui va suivre au regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : Figure 1 est une vue en coupe illustrant les principaux composants d'un compresseur à piston à double effet guidé par un rouleau et entraîné par une roue dentée et des crémaillères suivant la présente invention.

Figures 2 et 3 sont des vues schématiques représentant le compresseur à piston à double effet guidé par un rouleau et entraîné par une roue dentée et des crémaillères monté sur un moteur à combustion interne suivant la présente invention. Figure 4 est une vue en coupe représentant une variante du compresseur à piston à double effet dont le piston n'est plus guidé par le cylindre mais par la tige de liaison suivant la présente invention. Figures 5 à 9 sont des vues illustrant des variantes d'exécution du dispositif d'étanchéité du piston à double effet suivant la présente invention.

Figure 10 est une vue schématique représentant une variante du compresseur à piston à double effet dont l'ensemble des éléments de transmission sont situés diamétralement à l'opposé du piston à double effet (4), du cylindre (3) et des culasses (32, 33) par rapport au vilebrequin (27) suivant la présente invention

Figure 11 est une vue schématique montrant des volumes de passivation montés en sortie du compresseur à double effet et reliés entre eux par des clapets anti- retour suivant la présente invention.

Figures 12 à 16 sont des vues schématiques illustrant différentes configurations de montage d'une vanne de by-pass du compresseur à double effet suivant la présente invention.

Figure 17 est une vue en perspective représentant des masses d'équilibrage reliées par leur bielle d'équilibrage au vilebrequin du compresseur à double effet suivant la présente invention. Description de l'invention :

On a représenté en figure 1 un compresseur à piston à double effet 1 comportant un carter de compresseur 2 pourvu d'au moins un cylindre 3 dans lequel évolue un piston à double effet 4.

Le cylindre 3 est fermé à chacune de ses extrémités par une culasse 32, 33, de sort que ledit cylindre 3 et le piston 4 définissent communément une chambre supérieure 5 et une chambre inférieure 6 chacune munie d'au moins un conduit d'admission 7 et d'au moins un conduit de refoulement 8 pourvus chacun d'au moins un clapet 90, 91.

Chaque clapet 90, 91 peut être remplacé, selon d'autres modes de réalisation, par une soupape, un boisseau, ou par tout autre dispositif permettant l'obturation et l'ouverture cyclique des conduits d'admission 7 et de refoulement 8.

Les clapets 90, 91 comportent un limiteur et/ou un amortisseur de chocs qui est par exemple constitué par une liaison élastique entre le corps du clapet et la portée du clapet sur son siège. La partie du piston 4 en contact avec le cylindre 3 présente un profil sphérique 40 qui autorise l'orientation dudit piston dans ledit cylindre.

Le piston à double effet 4 possède au moins un segment ou un joint non représenté qui assure son étanchéité avec le cylindre 3. Le piston à double effet 4 comporte des motifs en relief 47 qui créent une perte de charge sur sa partie cylindrique (Figure 4). La surface intérieure 30 du cylindre comporte des motifs en relief qui créent une perte de charge.

Le piston à double effet 4 est relié par une tige de liaison 10 à un organe de transmission 11. Le piston à double effet 4 peut être fixé à l'extrémité de la tige de liaison 10 au moyen d'une liaison rotule non représentée.

La tige de liaison 10 comporte au moins un segment ou un joint non représenté qui assure son étanchéité avec le carter de compresseur 2 et/ou la culasse 33 de la chambre inférieure 6 du compresseur 1.

On note que le joint peut selon un mode particulier de réalisation être similaire aux joints de queue de soupape des moteurs à combustion interne afin d'éviter que l'huile contenue dans le carter de compresseur 2 ne remonte à l'intérieur de la chapelle d'admission 34 que comporte la culasse inférieure 33 dudit compresseur 1.

On note que ce joint peut coopérer avec un segment d'étanchéité non représenté qui empêche le gaz contenu dans la chambre inférieure 6 du compresseur 1 de fuir à l'intérieur de ladite chapelle d'admission 34.

L'organe de transmission 11 coopère d'une part, avec un rouleau de guidage 12 au moyen d'au moins une surface de roulement 13 et au moyen d'au moins une crémaillère de synchronisation de petite dimension 14, et d'autre part, avec une roue dentée 15 au moyen d'au moins une crémaillère de transmission de forte dimension 16 et au moyen d'au moins une bande de roulement 17 placée au voisinage du cercle primitif de ladite crémaillère de transmission de forte dimension 16.

La roue dentée 15 comporte au moins une bande de roulement 18 qui est placée au voisinage du cercle primitif de ladite roue dentée. La bande de roulement 18 peut être fixée ou aménagée sur la roue dentée 15.

Le carter de compresseur 2 comporte à hauteur de la roue dentée 15 au moins une piste de roulement de guidage 19 sur laquelle roule le rouleau de guidage 12.

Le rouleau de guidage 12 comporte à chaque extrémité au moins deux petites roues dentées 20 qui coopèrent avec des crémaillères de petites dimensions 21 placées de part et d'autre de la piste de roulement de guidage 19 fixée sur le carter de compresseur 2.

L'une au moins des deux petites roues dentées 20 du rouleau de guidage 12 coopère également avec la crémaillère de synchronisation de petite dimension 14 que comporte l'organe de transmission 11. L'organe de transmission 11 comporte des joues de rigidification, non représentées, disposées de part et d'autre de sa crémaillère de transmission de forte dimension 16. On note que le centre de gravité de l'ensemble constitué par le piston 4, la tige de liaison 10 et l'organe de transmission 1 devra se trouver positionné au plus proche possible du cercle primitif de la crémaillère de transmission de forte dimension 16.

La piste de roulement de guidage 19 et les crémaillères de petites dimensions 21 placées de part et d'autre de ladite piste sont portées par une platine de synchronisation 70 fixée sur le carter de compresseur 2.

On note qu'au moins une cale de réglage peut être intercalée entre la platine de synchronisation 70 et le carter de compresseur 2 permettant de régler l'aplomb de l'organe de transmission 11 et de limiter ainsi le débattement dudit organe par rapport au cylindre 3 du compresseur 1.

La roue dentée 15 coopère, à l'opposé de la crémaillère de transmission de forte dimension 16 de l'organe de transmission 11 , avec au moins un organe d'ancrage 22 fixé sur le carter de compresseur 2.

L'organe d'ancrage 22 coopère avec la roue dentée 15 au moyen d'au moins une crémaillère d'ancrage de forte dimension 23 et au moyen d'au moins une bande de roulement 24 placée au voisinage du cercle primitif de ladite crémaillère d'ancrage.

L'organe d'ancrage 22 comporte des joues de rigidification de part et d'autre de sa crémaillère d'ancrage de forte dimension 23.

La roue dentée 15 est articulée au moyen d'un axe 26 sur le pied d'une bielle 25 dont la tête est reliée à la manivelle 28 d'un vilebrequin 27 logé dans des paliers aménagés dans le carter de compresseur 2. L'axe 26 au moyen duquel la roue dentée 15 est articulée sur le pied de la bielle 25 peut être logé dans des alésages aménagés dans ladite roue de part et d'autre d'un évidemment, ledit évidemment logeant le pied de la bielle 25.

L'axe 26 au moyen duquel la roué dentée est articulée sur le pied de la bielle 25 peut être logé dans des alésages aménagés dans une fourche, non représentée qui forme le pied de la bielle, ladite roue étant logée dans le creux de ladite fourche.

La roue dentée 15 possède un profil tronqué définissant deux secteurs dentés 150, 151 coopérant respectivement avec la crémaillère de transmission de forte dimension 16 de l'organe de transmission 11 et la crémaillère d'ancrage de forte dimension 23 de l'organe d'ancrage 22. La roue dentée 15 comporte des poches d'allégement 152 et des nervures de rigidification non représentées.

L'organe d'ancrage 22 comporte une tige supérieure ou inférieure d'ancrage 29 dont l'extrémité est fixée sur le carter de compresseur 2 au moyen soit d'une liaison rotule, soit d'une liaison à deux axes perpendiculaires de type joint de cardan placée au-dessus ou au dessous dudit organe d'ancrage.

Dans notre exemple de réalisation l'organe d'ancrage 22 est fixé sur le carter de compresseur 2 au moyen d'une pièce 50 à deux axes perpendiculaires décalés, le premier axe 51 s'articulant avec ledit organe d'ancrage 22, tandis que le deuxième axe 52 s'articule avec le carter de compresseur 2.

Le deuxième axe 52 de la pièce 50 à deux axes perpendiculaires décalés comporte une butée 53 qui permet de régler l'aplomb vertical de l'organe d'ancrage 22.

La butée 53 qui permet de régler l'aplomb vertical de l'organe d'ancrage 22 est vissée dans le carter de compresseur 2 et arrêtée en rotation par des moyens de blocage 54.

L'organe d'ancrage 22 comporte des moyens de réglage, non représentés, de sa position verticale par rapport au carter de compresseur 2. La bande de roulement 24 de la crémaillère d'ancrage à forte dimension 23 de l'organe d'ancrage 22 est maintenue en contact avec la bande de roulement 18 de la roue dentée 15 par un dispositif de maintien en pression 60.

Le dispositif de maintien en pression 60 peut être constitué par exemple soit d'un ressort, soit d'un vérin presseur 61 relié à un accumulateur de pression.

On a montré en figures 2 et 3 le compresseur à piston à double effet 1 suivant la présente invention monté sur un moteur à combustion interne 100 à taux de compression fixe ou à taux de compression variable.

Dans cet agencement particulier, le carter de compresseur 2 peut être soit rapporté sur le carter cylindre 110 du moteur à combustion interne 100 à taux de compression fixe ou à taux de compression variable, soit intégré au dit carter cylindre 110.

On note que tout ou partie du cylindre 3, des culasses 32, 33 et des conduits d'admission 7 et de refoulement 8 du compresseur 1 font partie intégrante de la culasse du moteur à combustion interne 100.

Selon un autre mode de réalisation tout ou partie du cylindre 3, des culasses 32, 33 et des conduits d'admission 7 et de refoulement 8 du compresseur 1 font partie intégrante du carter cylindre 110 du moteur à combustion interne 100. Egalement, le vilebrequin 27 du compresseur à piston à double effet 1 est réalisé dans le prolongement du vilebrequin du moteur à combustion interne 100, et fait partie intégrante de ce dernier.

Les conduits de refoulement 8 du compresseur à piston à double effet 1 sont reliés au(x) conduit(s) d'admission 111 du moteur à combustion interne 100.

On note que le ou les conduits d'admission 111 du moteur à combustion interne 100 peuvent comporter un échangeur de température visant à refroidir l'air admis par le moteur, et éventuellement une chambre de passivation ou des filtres actifs ou passifs visant à limiter l'amplitude des ondes de pression présentes dans le ou les dit(s) conduit(s) d'admission.

On note aussi que des dispositifs de vannage en entrée de chaque cylindre 120 du moteur à combustion interne 100 peuvent être prévus afin d'uniformiser le taux de remplissage desdits cylindres, lesdits dispositifs de vannage opérant ensemble ou indépendamment les uns des autres.

Le carter de compresseur 2 comporte un circuit d'eau de refroidissement connecté à celui du moteur à combustion interne 100.

Les conduits de refoulement 8 du compresseur à piston à double effet 1 comportent une vanne de redirection qui les met en tout ou partie en relation avec une réserve d'air comprimé non représentée.

Cette réserve d'air comprimé est constituée par exemple d'éléments de structure de la carrosserie d'un véhicule automobile, lesdits éléments de structures étant rendus étanche à l'air.

La réserve d'air comprimé peut servir à gommer la mise au travail du compresseur 1 lorsqu'un appel de couple est reçu par le moteur à combustion interne 100, ou à alimenter des fonctions pneumatiques, par exemple sur un véhicule automobile, telle qu'une assistance au freinage ou tout autre service rendu au conducteur et/ ou à ses passagers.

La réserve d'air comprimé est reliée à l'admission du moteur à combustion interne 100 par un conduit de fort diamètre pouvant être ouvert ou fermé au moyen d'une vanne de forte section.

Selon un mode particulier de réalisation, la réserve d'air comprimé constitue une chambre de passivation limitant l'amplitude des variations de pression induites par le compresseur à piston à double effet 1 et par les cylindres 120 du moteur à combustion interne 100.

La réserve d'air comprimé comporte une prise d'air comprimé permettant par exemple à un automobiliste de regonfler ses pneumatiques à l'aide d'un flexible équipé d'un manomètre et des raccords appropriés. Les conduits de refoulement 8 du compresseur à piston à double effet 1 comportent une vanne de redirection, non représentée, qui les met en tout ou partie en relation avec un boîtier de perte de charge.

Le boîtier de perte de charge permet de créer un frein moteur additionnel lorsque le moteur thermique 100 est utilisé sur un véhicule automobile, et également permettant de réchauffer le catalyseur dudit véhicule plus rapidement en chargeant le moteur d'un travail additionnel qui permet d'augmenter sa température à l'échappement.

Les conduits d'admission 7 et/ou les conduits de refoulement 8 du compresseur à piston à double effet 1 comportent au moins un papillon de vannage 112.

On remarque que les conduits d'admission 7 du compresseur à piston à double effet 1 peuvent être raccordés à un dispositif de recirculation des gaz d'échappement du moteur thermique 100, connu en soi.

Également, les conduits d'admission 7 peuvent comporter un injecteur de liquide de nettoyage, ledit injecteur pouvant périodiquement injecter de l'eau pure ou additivée ou tout autre liquide capable de nettoyer l'intérieur du compresseur 1 , c'est-à-dire les clapets 90, 91 , les conduits d'admission 7, et de refoulement 8, le piston à double effet 4 et le cylindre 3.

En variante le compresseur à piston à double effet 1 peut comporter plusieurs étages, les pistons à double effet 4 de chaque cylindre 3 du compresseur 1 étant alors reliés par une tige de liaison inter pistons, de sorte que le piston à double effet 4 suivant définit avec son cylindre 3, ses conduits d'admission 7 et de refoulement 8 et ses clapets 90, 91 un nouvel étage de compresseur monté en série ou en parallèle avec l'étage précédent.

Les conduits d'admission 7 du compresseur à piston double effet 1 comportent au moins un clapet de gavage, non représenté, positionné en amont et à une certaine distance du clapet 90.

Les conduits d'admission 7 du compresseur à piston double effet 1 sont reliés à la sortie d'un compresseur centrifuge ou rotatif, non représenté, qui est entraîné par exemple par un moteur électrique.

Le compresseur centrifuge peut être entraîné par une turbine entraînée par les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne.

Le piston à double effet 4 du compresseur à piston double effet 1 comporte une jante d'étanchéité 41 montée radialement libre entre au moins deux flasques 42, 43 (Figure 5).

La jante d'étanchéité 41 peut être réalisée par exemple en matériau composite, ledit matériau étant capable de s'accommoder à la géométrie du cylindre en s'usant sur ledit cylindre jusqu'à posséder une forme complémentaire à celle dudit cylindre de sorte à présenter un jeu minimal de fonctionnement avec ledit cylindre. La jante d' étanchéité 41 du piston à double effet 4 possède des motifs en relief 47 qui créent une perte de charge sur sa partie cylindrique externe (Figure 5).

La jante d'étanchéité 41 comporte au moins un joint supérieur 44 et/ou un joint inférieur 45 réalisant une étanchéité entre ladite jante 41 et les flasques 42, 43 entre lesquelles elle est montée (Figure 5).

Le piston à double effet 4 du compresseur à piston double effet 1 comporte un empilement de rondelles d'étanchéité 46, ledit empilement étant monté radialement libre entre au moins deux flasques 42, 43 (Figure 6).

Les rondelles d'étanchéité 46 du piston à double effet 4 possèdent des motifs en relief 47 qui créent une perte de charge sur leur partie cylindrique externe (Figure 6).

La première et/ou la dernière rondelle d'étanchéité 46 du piston à double effet 4 comporte(nt) au moins un joint 44, 45 réalisant une étanchéité entre ladite rondelle 46 et le flasque 42, 43 avec lequel elle est en contact (Figure 6).

Le piston à double effet 4 du compresseur à piston double effet 1 comporte au moins un joint dynamique 80 en sa périphérie dont la distance avec le cylindre 3 est asservie à la pression régnant dans la chambre supérieure 5 ou inférieure 6, ledit joint dynamique 80 pouvant entrer en contact avec le cylindre 3 lorsqu'une pression suffisante règne dans la chambre 5, 6 à étancher (Figure 7).

Le joint dynamique 80 du piston à double effet 4 comporte une chambre à air 81 reliée à l'une ou l'autre des chambres 5, 6 par au moins un conduit 82, ladite chambre à air 81 pouvant exercer une pression sur la face cylindrique interne d'un anneau constricteur 83 et ledit anneau pouvant alors pousser un joint à lèvre 84 vers la surface du cylindre 3 jusqu'à assurer le contact entre ledit joint à lèvre 84 et ledit cylindre 3.

On note que le joint à lèvre 84 peut être remplacé par un joint torique, un joint composite, ou tout autre type de joint métallique ou non.

L'anneau constricteur 83 du joint dynamique 80 est muni d'une coupe qui comporte une butée limitant le diamètre maximal dudit anneau.

Le joint dynamique 80 est constitué d'un tore 85 en matière souple logé dans une gorge 86 avec les faces supérieures et inférieures de laquelle il constitue une étanchéité, l'espace entre l'arrière de la gorge 86 et ledit tore 85 ou l'intérieur dudit tore 85 étant relié à l'une ou l'autre des chambres 5, 6 par au moins un conduit 87 et ledit tore pouvant pousser un joint à lèvre 84 vers la surface du cylindre 3 jusqu'à assurer le contact entre ledit joint à lèvre 84 et ledit cylindre 3 (Figure 8).

Le joint dynamique 80 est constitué d'une vessie toroïdale 180 en matière souple logée dans une gorge 181 , ladite vessie 180 étant relié à l'une ou l'autre des chambres 5, 6 par au moins un conduit 182 de sorte à pouvoir se gonfler sous l'effet de la pression afin d'entrer en contact avec le cylindre 3 (Figure 9).

La vessie 180 comporte en sa périphérie extérieure des petits trous 183 par lesquels peut sortir l'air sous pression, de sorte à constituer un coussin d'air évitant le contact direct de ladite vessie 180 avec le cylindre 3 (Figure 9).

La tige de liaison 10 du compresseur à piston double effet 1 coopère avec un dispositif de guidage 101 positionné à l'intérieur et/ou en dessous de la culasse 33 qui ferme l'extrémité inférieure du cylindre 3, ledit dispositif de guidage 101 assurant le positionnement radial et l'orientation axiale de ladite tige de liaison 10 (Figure 4).

Selon ce mode particulier de réalisation, la face cylindrique extérieure du piston à double effet 4 ne participe plus ni au positionnement ni à l'orientation dudit piston.

En ce cas, le piston 4 n'entre pas en contact avec le cylindre 3, ce qui a pour effet de limiter les pertes par frottement du compresseur à piston double effet 1 selon l'invention et d'éviter tout risque de grippage entre ledit piston 4 et ledit cylindre 3.

La tige de liaison 10 du compresseur à piston double effet 1 est reliée à l'organe de transmission 11 par une liaison à rotule 102 (Figure 4).

La rotule 102 peu être remplacée, par exemple, par un joint de cardan ou par tout autre moyen de solidarisation en translation offrant une liberté angulaire dans les trois axes x, y et z.

L'axe 26 de la roue dentée 15 du compresseur à piston double effet 1 comporte une rotule permettant à ladite roue dentée 15 de s'orienter librement suivant n'importe lequel des trois axes d'un repère cartésien orthonormé.

Le cylindre 3 du compresseur à piston double effet 1 comporte une chambre d'homogénéisation de la température constituée d'un espace entre un tube dans lequel évolue le piston à double effet 4 et un carter extérieur, ledit espace contenant un caloporteur.

Le caloporteur peut être par exemple constitué d'huile cohabitant avec de l'air ou un gaz neutre non oxydant tel que de l'azote ou du gaz carbonique, un mélange d'eau et de glycol, ou des sels de sodium.

L'espace se doit - selon l'invention - d'être suffisant pour permettre au caloporteur d'effectuer des mouvements convectifs propices à l'homogénéisation de la température du cylindre sur toute sa hauteur et toute sa circonférence.

Les conduits de refoulement 8 du compresseur à piston double effet 1 sont reliés au(x) conduit(s) d'admission 111 du moteur à combustion interne 100 par l'intermédiaire d'un dispositif de passivation 130 constitué d'une succession d'au moins un volume de passivation 132 relié entre eux par au moins un clapet antiretour 131 (Figure 11 ). Le dispositif de passivation 130 trouve toute son utilité lorsque la bielle 25 du compresseur à piston double effet 1 selon l'invention est montée sur le vilebrequin d'un moteur 100 à trois cylindres et que ledit compresseur est utilisé pour suralimenter ledit moteur.

En ce cas, le compresseur à piston double effet 1 génère quatre bouffées d'air comprimé tous les deux tours de vilebrequin, tandis que le moteur 100 n'en admet que trois durant le même laps de temps.

Le dispositif de passivation 130 est alors utilisé pour éviter de trop grandes différences de remplissage entre les cylindres dudit moteur 100. On note que la succession de volumes et de clapets peut être remplacée ou coopérer avec un ou plusieurs résonateurs de Helmholtz, connus de l'homme de l'art.

La roue dentée 15, l'organe de transmission 11 , l'organe d'ancrage 22, le rouleau de guidage 12, et la bielle 25 du compresseur à piston double effet 1 peuvent être situés diamétralement à l'opposé du piston à double effet 4, du cylindre 3 et des culasses 32, 33 par rapport au vilebrequin 27, la tige de liaison 10 ayant une longueur suffisante pour relier ledit organe de transmission 11 audit piston 4 malgré la distance plus grande résultant de cette configuration (Figure 0).

La transmission entre le compresseur à piston à double effet 1 et le moteur à combustion interne 100 est assurée par des moyens de transmission en rotation constitués d'au moins une chaîne et/ou au moins une courroie et/ou au moins deux roues dentées.

Le compresseur à piston à double effet 1 suivant la présente invention peut être temporairement désolidarisé du moteur à combustion interne (100) au moyen d'un embrayage placé avant ou après les moyens de transmission en rotation.

Le compresseur à piston à double effet 1 suivant la présente invention peut comporter au moins un arbre d'équilibrage.

Le compresseur à piston à double effet 1 suivant la présente invention peut comporter au moins une masse d'équilibrage 250 reliée au vilebrequin 27 par au moins une bielle d'équilibrage 251 ladite bielle d'équilibrage 251 étant articulée autour du vilebrequin 27 au moyen d'une manivelle 252 décalée de 180 degrés par rapport à celle sur laquelle est articulée la bielle 25 du compresseur.

La masse d'équilibrage 250 est reliée au carter 110 du compresseur par au moins une biellette d'ancrage 253, de sorte à conserver un déplacement approximativement parallèle à l'axe du cylindre 3 du compresseur à piston à double effet 1.

Le compresseur à piston à double effet 1 comporte au moins une vanne de by- pass 140 permettant de relier des conduits d'entrée (E) et de sortie (S) dans lesquels débouchent respectivement les conduits d'admission 7 et de refoulement 8 (Figure 12). Le compresseur à piston à double effet 1 comporte au moins une vanne de by- pass 141 permettant de relier le conduit de refoulement 8 de la chambre supérieure 5 avec le conduit d'admission 7 de la chambre inférieure 6 (Figure 13).

Le compresseur à piston à double effet 1 comporte au moins une vanne de by- pass 142 permettant de relier le conduit de refoulement 8 de la chambre inférieure 6 avec le conduit d'admission 7 de la chambre supérieure 5 (Figure 14).

Le compresseur à piston à double effet 1 comporte au moins une vanne de by- pass 143 permettant de relier le conduit de refoulement 8 de la chambre inférieure 6 avec le conduit d'admission 7 de ladite chambre inférieure 6 (Figure 16).

Le compresseur à piston à double effet 1 comporte au moins une vanne de by- pass 144 permettant de relier le conduit de refoulement 8 de la chambre supérieure 5 avec le conduit d'admission 7 de dite chambre supérieure 5 (Figure 15).

On note que les différentes vannes de by-pass 140, 141 , 142, 143, 144, peuvent s'additionner et se combiner entre elles.

Le compresseur à piston à double effet 1 comporte au moins une vanne d'isolement, non représentée, permettant de fermer le conduit d'admission 7 de la chambre supérieure 5 et/ou de la chambre inférieure 6.

La tige de liaison 10 du compresseur à piston à double effet 1 coopère avec un joint à labyrinthe, non représenté, qui réalise une étanchéité entre la chambre inférieure 6 et le conduit d'admission 7 de ladite chambre 6 ou entre ladite chambre inférieure 6 et l'intérieur du carter de compresseur 2.

Fonctionnement de l'invention :

Le fonctionnement du compresseur à piston à double effet 1 suivant la présente invention est le suivant :

Le vilebrequin 27 du compresseur 1 est entraîné en rotation par un moteur thermique ou électrique.

La bielle 25 reliée au maneton du vilebrequin 27 entraîne alors la roue dentée 15 en translation verticale, ladite roue dentée 15 étant engrenée d'une part avec la crémaillère d'ancrage de forte dimension 23 que comporte l'organe d'ancrage 22 fixé sur le carter de compresseur 2 et d'autre part, avec la crémaillère de transmission de forte dimension 16 que comporte l'organe de transmission 11 , ledit organe de transmission 11 étant lui-même relié au piston à double effet 4 par la tige de liaison 10.

Cette configuration a pour effet de transmettre le mouvement de la bielle 25 au piston à double effet 4. Cependant, la course du piston à double effet 4 est deux fois plus longue que celle de la bielle 25 dans la mesure ou le pied de ladite bielle est centré dans la roue dentée 15.

Diverses variantes de relation cinématique entre la bielle 25 et le piston 4 peuvent cependant être trouvées en ne localisant plus l'axe du pied de bielle exactement au centre de la roue dentée 15, ou en modifiant la position du cylindre 3 du compresseur 1 par rapport à celle du vilebrequin 25.

L'organe de transmission 11 est maintenu parallèle au cylindre 3 du compresseur 1 par le rouleau de guidage 12, le centre de ce dernier restant à même hauteur que celui de la roue dentée 15 grâce à l'action des petite roues dentées 20 dudit rouleau 12 qui coopèrent d'une part avec les crémaillères de petites dimensions 21 placées de part et d'autre de la piste de roulement de guidage 19 du carter de compresseur 2, et d'autre part avec la crémaillère de synchronisation de petite dimension 14 que comporte l'organe de transmission 11.

Le mouvement de va-et-vient du piston à double effet 4 dans le cylindre 3 du compresseur 1 selon l'invention fait varier cycliquement le volume des chambres supérieures 5 et inférieures 6 dudit compresseur.

Ainsi, chaque chambre 5, 6 aspire le gaz via le ou les conduit(s) d'admission 7 que comporte la culasse 32, 33 de ladite chambre 5, 6, puis refoule ledit gaz via le ou les conduit(s) de refoulement 8 que comporte également ladite culasse 32, 33. Durant ce cycle, le ou les clapet(s) 90 du ou des conduit(s) d'admission 7 laissent entrer le gaz dans la chambre correspondante 5, 6 mais en interdisent la sortie, tandis que le ou les clapet(s) 91 du ou des conduit(s) de refoulement 8 laissent sortir le gaz de ladite chambre 5, 6 correspondante mais en interdisent l'entrée. Durant le fonctionnement, les bandes de roulement 17, 18, 24 que comporte respectivement l'organe de transmission 11 , la roue dentée 15, et l'organe d'ancrage 22 du compresseur 1 selon l'invention, maintiennent l'entraxe souhaité entre ladite roue dentée 15 et lesdits organes de transmission 11 et d'ancrage 22 et permettent aux dentures que comportent ladite roue dentée 15 et lesdits organes de transmission 11 et d'ancrage 22, de fonctionner selon le jeu recherché.

L'organe d'ancrage 22 assume la même orientation que celle de la roue dentée 15 grâce à la liaison rotule ou le joint de cardan ou la pièce 50 à deux axes perpendiculaires décalés qui maintient en place ledit organe d'ancrage 22 dans le carter du compresseur 2, ces dispositifs permettant audit organe d'ancrage 22 de s'orienter en rotation, mais pas de se déplacer en translation.

Les bandes de roulement 17, 18, 24 que comporte respectivement l'organe de transmission 11 , la roue dentée 15 et l'organe d'ancrage 22 sont en outre maintenues en contact par un dispositif de maintien en pression 60 qui pousse sur la face extérieure dudit organe d'ancrage 22, de sorte que le compresseur 1 selon l'invention reste silencieux durant son fonctionnement. Dans le cas particulier ou le compresseur 1 selon l'invention est utilisé pour suralimenter un moteur à combustion interne 100, les conduits de refoulement 8 dudit compresseur 1 refoulent l'air dans le(s) conduit(s) d'admission 111 du moteur 100.

Selon un mode particulier de réalisation, le débit d'air à l'entrée du compresseur 1 est contrôlé par un papillon de vannage 112, tandis que la température de l'air en sortie du compresseur est diminuée au moyen d'un échangeur de température. II doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tout autre équivalent.