Un piston du point de vue mécanique et technologique est un disque qui à l'intérieur d'un cylindre est animé d'un mouvement de va-et-vient pour exercer une pression ou transmettre un mouvement. Le piston, dans un moteur à explosion interne discontinue permet de transformer l'énergie chimique produite par la combustion d'un carburant, en énergie mécanique réalisée par un mouvement linéaire transformé en rotation, le plus souvent par l'intermédiaire d'une bielle et d'un vilebrequin qui eux- mêmes transmettent ladite énergie à un volant ou à une roue de machine.

Dans cette catégorie, le mélange carburant/comburant ne s'enflamme pas spontanément mais soit sous l'action d'une étincelle générée par une bougie d'allumage qui enflamme les gaz dans la chambre motrice soit d'une forte compression.

Dans la famille des moteurs à combustion interne, le moteur à allumage commandé est une catégorie de moteur thermique pouvant être à mouvement alternatif dit à deux temps ou à quatre temps ou encore à mouvement rotatif dit communément « Wankel ». Le moteur dit à quatre temps est généralement composé d'au moins un cylindre dans lequel un piston coulisse en un mouvement rectiligne d'aller et retour transformé en rotation par l'intermédiaire d'une bielle reliant ledit piston à un vilebrequin.

Chaque cylindre est fermé par une culasse munie d'une bougie ou d'un injecteur et d'au moins deux soupapes dont une pour permettre l'alimentation du cylindre en mélange carburant/comburant et l'autre pour permettre l'évacuation des gaz brûlés vers l'échappement.

Ce moteur est dit à quatre temps car il nécessite quatre mouvements linéaires du piston par cycle de fonctionnement:

L'admission, la compression, la combustion-détente et l'échappement.

Le mouvement du piston dans son cylindre est provoqué par la combustion d'un mélange d'air et de carburant qui a lieu durant le temps moteur. C'est le seul temps qui produit de l'énergie, les trois autres en consomment mais permettent le fonctionnement.

Le déplacement du piston au lancement du fonctionnement est le plus souvent réalisé par une aide extérieure telle que démarreur ou lanceur jusqu'à ce que, au moins un temps moteur produise une force capable d'assurer les trois autres temps et ainsi lancer le moteur.

Ce moteur ne fournit qu'un seul temps moteur tous les quatre mouvements du piston . Plusieurs améliorations ont augmenté sa puissance, tels que le recours à un turbocompresseur, l'injection directe du carburant à très haute pression ou encore l'utilisation de la compression en fin d'échappement en fermant plus tôt les soupapes d'échappement et en injectant un peu de carburant pour recréer une combustion interne partielle intermédiaire. D'autres améliorations l'ont rendu extrêmement propre tel que par exemple le pot catalytique. Le moteur dit à deux temps est constitué d'au moins un piston qui se déplace dans un cylindre et dont le mouvement permet de remplir le cylindre de mélange carburant/comburant et d'évacuer les gaz brûlés par des lumières latérales entre la partie basse du carter et la partie haute du cylindre. Ce type de moteur propose donc un temps moteur pour deux mouvements du piston. Il présente certes des avantages tels que sa simplicité et le faible nombre de pièces impliquées ou encore sa puissance spécifique et sa faible consommation de carburant mais II présente à contrario des inconvénients tels qu'une usure prématurée des segments, une faible compression due à la chute de puissance par fuite de la poussée explosive dans les ouvertures d'échappement non munies de soupapes, et l'obligation de recourir à un combustible issu d'un mélange de carburant et d'huile ce qui conduit à des gaz évacués de mauvaise qualité.

Le moteur dit rotatif « Wankel » est un moteur bien plus complexe combinant mouvement alternatif par excentrique et rotation. Bien qu'il présente trois combustions internes par tour et donc une grande puissance théorique, sa faible compression impossible à améliorer, la forme inadaptée de ses chambres de combustion et sa lubrification polluant les gaz d'échappement ont limité son recours et son développement. Sa description et son fonctionnement ne seront pas abordés dans le présent brevet.

Quel que soit le type de moteur à combustion à ce jour existant et mis en œuvre, l'élément fondamental du fonctionnement réside dans le mouvement rectiligne alternatif du ou des pistons qui pénètrent à l'intérieur d'une cavité cylindrique correspondante fermée par une culasse, ladite culasse comprenant un élément d'allumage et/ou d'injection désigné le plus souvent par le terme « bougie » ou « injecteur » et au moins deux soupapes, une pour l'admission et l'autre pour l'échappement.

Le fondement de ces moteurs est donc le déplacement d'un piston saillant dans un volume creux présent à l'intérieur d'un bloc cylindrique vers la culasse, ce déplacement rectiligne généré par la combustion étant transformé en mouvement rotatif par l'intermédiaire d'une bielle associée à un vilebrequin.

Cette caractéristique de quasiment tous les moteurs à pistons est à considérer avec attention pour bien comprendre l'originalité du piston femelle du présent brevet.

Contrairement aux pistons alternatifs ci-dessus décrits, le piston femelle de l'invention constitue un moteur tous temps ayant ainsi deux temps moteurs. Il fonctionne sans arbre à cames et permet d'être utilisé avec du gasoil. Le piston femelle de la présente invention apporte une nouveauté capitale par rapport aux principaux moteurs à combustion interne à quatre et à deux temps. Dans le moteur à quatre temps un seul temps est actif, donc moteur et producteur d'énergie, les trois autres temps sont consommateurs d'énergie. Le moteur à piston femelle de l'invention a tous ses temps qui sont moteurs car la préparation du temps moteur est concomitante puisque réalisée dans des chambres adjointes et communicantes avec la chambre motrice. Avec la totalité de ses temps qui sont moteurs, le moteur réalisé avec le piston femelle de l'invention a une réactivité et une puissance deux à quatre fois plus grandes.

A l'opposé de la plupart des moteurs à combustion interne existants où tout le cycle de fonctionnement s'opère dans un seul espace cylindrique dans lequel s'anime le piston (L'admission, la compression, la combustion et l'échappement-détente), le moteur à piston femelle de la présente invention est caractérisé en premier lieu en ce que le cycle de fonctionnement est accompli non pas dans un seul espace cylindrique mais dans trois doubles chambres spécifiques et solidaires, de préférence alignées et coopérant fonctionnellement entre elles, dont la double chambre centrale est la chambre de combustion, les autres étant respectivement la chambre d'admission-compression et la chambre d'échappement-détente. L'unique piston dont le déplacement est rectiligne et alternatif est relié par un couple de bielles à un vilebrequin afin de générer le mouvement rotatif de l'axe moteur.

Outre cette caractéristique particulière, le moteur à combustion interne de la présente invention se caractérise par le fait que le piston ne circule pas à l'intérieur d'un espace cylindrique creux de la culasse mais au contraire, ledit piston dit piston femelle, lui-même contenant vient recouvrir la culasse selon un mouvement rectiligne et alternatif poussant et tirant successivement la bielle pour faire tourner le vilebrequin. Sans aller plus avant dans la description de l'invention, ces seules caractéristiques du piston femelle de l'invention suffisent à le différencier fondamentalement de tous les moteurs et de tous les brevets existants.

En effet, l'état de la technique ne révèle aucun moteur à combustion interne et à pistons présentant de telles caractéristiques. On ne peut donc citer ici que des brevets existants se différenciant par leurs caractéristiques de celles des moteurs à combustion interne traditionnels mais qui manifestement sont très éloignés de la présente invention et de ses propres caractéristiques.

On citera donc parmi ces nombreux brevets existants, le brevet français DEFARGE déposé le 05/12/1997 et publié le 11/06/1999 sous le numéro FR 2 772 075, qui fait état d'un moteur thermique à double détente présentant deux chambres actives superposées l'une dans laquelle agit directement le piston directement traversé par le vilebrequin, surmontée d'une autre chambre dans laquelle un disque fait office de deuxième piston.

Ce brevet présente malgré tout la circulation des éléments faisant office de piston à l'intérieur d"un espace creux de la culasse du moteur, caractéristique qui le différencie totalement du brevet de la présente invention.

Il peut être également relevé dans l'état de la technique le brevet français Jean-Yves BLAIN déposé le 15/05/2008 et publié le 20/11/2009 sous le numéro FR 2 931 208, qui décrit un moteur thermique a récupération d'énergie thermique équipé d'un piston multifonction double effet, afin d'obtenir deux forces de travail par tour sur une seule bielle.

Ce brevet décrit un moteur fournissant sur une seule bielle un travail par tour moteur équivalent au travail fournit par un moteur deux temps. Il permet d'augmenter fortement le rendement et diminuer la consommation et le rejet des gaz polluants.

Outre ses autres caractéristiques, le moteur du brevet Jean-Yves BLAIN présente un piston animé par une bielle liée à un vilebrequin, qui circule à l'intérieur d'une chambre creuse cylindrique, caractéristique suffisante pour différencier le concept du concept objet de l'invention du présent brevet.

On citera également le brevet français VOISINE déposé le 18/05/1998 et publié le 19/11/1999 sous le numéro FR 2 778 696 qui fait état d'un moteur thermique à piston double effet en ligne.

Le concept de ce brevet se différencie sensiblement du moteur de l'invention du présent brevet par sa constitution même qui fait appel à un excentrique central agissant sur les pistons sans intermédiaire de bielles et vilebrequin. Chaque piston est animé selon un mouvement rectiligne alternatif à l'intérieur d'un espace creux cylindrique. Aucune de ces caractéristiques ne peut être rapprochée du moteur objet du présent brevet.

La présente invention a pour objet un piston femelle pouvant constituer un moteur à tous temps moteurs, que cela soit à combustion interne ou pneumatique.

Le piston moteur de la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend quatre cylindriques creux de même longueur associés et juxtaposés en ligne, trois de ces quatre cylindres creux étant de même diamètre intérieur, le quatrième étant de diamètre intérieur inférieur à celui des trois autres et représentant entre 10% à 30% de ce dernier.

Ce dernier cylindre creux de diamètre réduit est placé entre le premier et le deuxième des trois cylindres creux alignés. Les quatre cylindres creux juxtaposés en ligne sont séparés en deux parties égales, perpendiculairement à leur axe longitudinal, par un double plan médian de manière à constituer d'une part dudit double plan médian quatre cylindres creux et de l'autre part dudit double plan médian quatre cylindres creux, chaque cylindre opposé de part et d'autre du double plan médian ayant le même axe longitudinal que le cylindre creux auquel il est opposé, chaque cylindres opposé de part et d'autre du double plan médian ayant la même forme, les mêmes dimensions et le même volume que le cylindre creux en regard duquel il se trouve, chaque plan du double plan médian constituant le fond de quatre cylindres creux pour constituer ainsi un ensemble de huit chambres cylindriques ouvertes aux fonctions spécifiques soit :

Deux chambres opposées de plus grand diamètre destinées à l'admission-compression et désignées ci-après par : Chambre d'admission- compression.

Deux chambres opposées de plus petit diamètre destinées à la réserve de pression et désignées ci-après par : Chambre de réserve de pression.

- Deux chambres opposées de plus grand diamètre destinées à l'explosion et désignées ci-après par : Chambre motrice.

Deux chambres opposées de plus grand diamètre destinées à l'échappement-détente désignées ci-après : Chambre d'extraction-échappement. De manière tout à fait contraire à la plupart des moteurs à piston existants, le piston femelle précédemment décrit ne circule pas à l'intérieur d'un volume creux mais chacune de ses chambres circule à l'extérieur de volumes pleins, saillants et convexes désignés ci-après «Culasse », chacune des chambres précitées venant recouvrir sa culasse respective pour constituer le moteur.

Si le piston femelle de l'invention est la partie mobile du moteur dont il est le fondement, les parties fixes dudit moteur sont constituées par la « culasse », le châssis, le carter, les axes fixes de rotation des mécanismes de blocage des bagues et des leviers, les tuyauteries de pompe à huile, les paliers de vilebrequin, les réservoirs d'air comprimé à haute pression etc.

Les parties fixes dites « culasse » qui sont recouvertes par les chambres du piston femelle sont solidaires d'un châssis mécanique fixe dit « châssis moteur », elles sont au nombre de huit, de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur des chambres par lesquelles elles sont recouvertes et chacune d'entre elles est coiffée par les parois de la chambre du piston femelle qui lui est associée. Selon leur position et leur fonction lesdites « culasse » seront désignées ci-après par :

Culasse d'admission-compression qui est recouverte par la chambre d'admission-compression, - Culasse de réserve de pression qui est recouverte par la chambre de réserve de pression,

Culasse motrice qui est recouverte par la chambre motrice,

Culasse d'extraction-échappement qui est recouverte par la chambre d'extraction- échappement.

Chaque « culasse » dispose sur le plan périphérique de son extrémité active c'est-à-dire la partie fermée coopérant avec le fond du piston femelle, d'au moins deux gorges destinées à recevoir chacune un segment d'étanchéité pour être en contact avec le plan périphérique intérieur de la chambre dans laquelle elle se situe. Chaque espace entre les segments de chaque culasse, dit « espace inter segmentaire » dispose d'orifices de sorties de conduits permettant l'apport d'une lubrification entre la « culasse » et la chambre du piston qui la coiffe.

Chacune des « culasses » précitées est équipée selon sa fonction.

Les « culasses d'admission-compression » disposent d'une valve de haut de culasse qui se ferme lorsque la chambre correspondante avance et comprime les gaz au contraire cette valve s'ouvre lorsque la chambre correspondante se retire pour aspirer les gaz qui sont prélevés dans le carter châssis moteur après passage dans un filtre. Les « culasses de réserve de pression » disposent d'une valve de haut de culasse qui est télécommandée de l'extérieur du piston, elle permet de réguler la pression à l'intérieur de la chambre de réserve de pression.

Les « culasses motrices » sont équipées d'au moins un injecteur de carburant et d'au moins un injecteur pneumatique à haute pression ainsi que d'un système d'allumage ou de réchauffement de la chambre (bougie d'allumage ou de préchauffage), lesdits éléments étant alimentés par des pompes et systèmes extérieurs au moteur proprement dit et alimentés électriquement ou entraînés par le moteur lui-même.

Les « culasse d'extraction-échappement » disposent d'une valve de haut de culasse qui se ferme lors du retrait de la chambre correspondante afin de diminuer la pression, au contraire cette valve s'ouvre lorsque la chambre avance sur la culasse afin d'évacuer les gaz brûlés dans les tuyaux d'échappements.

Le carter enveloppant le moteur dit « carter châssis » est insonorisé et refroidi par ventilation et/ou aération contrôlée, l'air refroidit le piston femelle et élève simultanément sa température et sa pression au contact des « culasses d'extraction-échappement », il est ensuite prélevé et filtré pour rejoindre les « culasses d'admission-compression ».

Le « carter châssis » dispose de paliers supports de vilebrequin et de rails-came, guides des galets tournants des leviers basculants des bagues d'admission et bagues d'échappement ainsi que d'autres points pour fixer le moteur sur l'objet à motoriser. De plus il contient les réservoirs d'air comprimé à très haute pression qui sont ainsi maintenus à haute température.

Une communication reliant chacune des « chambres d'admission-compression » à chacune des « chambres de réserve de pression » qui lui est opposée est réalisée au moyen d'un conduit, de telle manière que l'air comprimé dans chaque « chambre d'admission-compression » soit transféré par ledit conduit dans la « chambre de réserve de pression » qui lui est opposée. Ainsi ce transfert croisé des compressions conduit à l'admission d'un volume d'air pré-comprimé au bon moment du fonctionnement dans chaque « chambre motrice ». La pression ainsi transférée dans la « chambre de réserve de pression » est maintenue au moyen de valve anti-retour.

L'intercommunication entre les « chambres de réserve de pression », les « chambres motrices » et les « chambres d'extraction-échappement » de chaque partie opposée du piston femelle, est réalisée par des espaces libres communicants obturés ou libérés par les déplacements de bagues mobiles animées à l'intérieur de la « chambre motrice ».

La paroi périphérique de chacune des « chambres motrices » opposées du piston femelle, dispose d'un espace périphérique autrement dit un alésage issu du plan d'ouverture de la « chambre motrice » dit ci- après « alésage porte bagues » , de profondeur longitudinale inférieure à la profondeur de la « chambre motrice » et de profondeur diamétrale suffisante pour recevoir le déplacement de deux bagues mobiles successives, de telle manière que le diamètre extérieur desdites bagues mobiles successives soit en contact avec le diamètre de l'alésage porte bagues dans lequel elles se déplacent et le diamètre intérieur desdites bagues mobiles successives soit confondu avec le diamètre intérieur de la « chambre motrice ».

Les deux bagues mobiles successives sont indépendantes l'une de l'autre et mobiles l'une par rapport à l'autre à l'intérieur de « l'alésage porte bagues » qui les reçoit, elles peuvent se déplacer seules ou ensemble. Une de ses deux bagues mobiles successives est de hauteur réduite et placée au fond de « l'alésage porte bague », vers le fond de la « chambre motrice », elle est désignée ci-après par le terme « bague d'admission ». L'autre bague mobile qui succède à la « bague d'admission », a une hauteur équivalente à la totalité de la hauteur restante de « l'alésage porte bague », elle est désignée ci-après par le terme « bague d'échappement ».

Le diamètre de « l'alésage porte bagues » est muni d'au moins deux gorges recevant chacune un segment pour assurer l'étanchéité et la lubrification du mouvement des bagues.

La « bague d'admission » et la « bague d'échappement » de chacune des « chambres motrices », sont rendues mobiles à l'intérieur de « l'alésage porte bagues », au moyen de pattes intégrées et solidaires de chacune d'elles dite « patte-contact », chacune desdites « pattes-contact » étant actionnées par un « levier basculant », muni à son extrémité libre extérieure au corps de la « chambre motrice », d'un « galet tournant » maintenu en contact avec un rail extérieur faisant office de came ci-après désignés « rail-came ».

Ainsi l'ouverture et la fermeture des orifices d'intercommunication entre les « chambres de réserve de pression », « chambres motrices » et « chambre d'extraction-échappement » sont commandées par le profil des « rails-came » extérieurs au corps de la « chambre motrice », sur lesquels circulent les « galets tournants » des « leviers basculants » agissant directement sur les « pattes-contact » intégrées aux bagues mobiles. Un ressort ramène en appui chaque levier basculant sur chaque « patte-contact » après avoir été mobilisé par le « rail-came ».

Pour garantir les déplacements des bagues mobiles à l'intérieur de « l'alésage porte bagues » sous l'action des « pattes-contact », chacune des « pattes-contact » solidaire de chacune des bagues mobiles est soumise à l'action d'un ressort de rappel pour la ramener en position initiale. Chaque ressort de rappel est intégré dans un logement creux situé à l'intérieur du corps périphérique de la « chambre motrice », logement creux dans lequel s'animent le « levier basculant » et la « patte-contact » sous l'effet du profil du « rail-came » correspondant.

Quatre axes fixes qui traversent le piston femelle permettent la rotation des crochets de retenue des « leviers basculants » afin que les galets des « leviers basculants » n'appuient plus sur les « rails-came » pour ne plus ouvrir les communications entre la « chambre de réserve de pression » et la « chambre motrice » et entre la « chambre motrice » et la « chambre d'extraction- échappement ». Ainsi le piston femelle sert de frein moteur et récupérateur d'énergie pneumatique en devenant un compresseur à deux étages où l'air est comprimé dans la « chambre d'admission-compression » puis comprimé une nouvelle fois dans la « chambre de réserve de pression » pour être récupéré à très haute pression par le biais de la valve de haut de culasse de la « chambre de réserve de pression » et de la valve de récupération de pression qui oriente l'air comprimé deux fois vers la « chambre de mélange de pression » en cas de fonctionnement comme moteur pneumatique ou bien vers la réserve de haute pression pneumatique en cas de récupération d'énergie au freinage.

A l'intérieur de la paroi périphérique de chaque « chambre motrice », à l'arrière du plan périphérique de « l'alésage porte bagues » et hors des zones de lubrification inter segmentaires, un canal périphérique dit « canal périphérique de communication » issu de chaque chambre de réserve de pression est prévu. Ce canal de communication communique avec l'intérieur de l'alésage porte bagues et donc avec l'intérieur de la chambre motrice au moyen d'une pluralité de petits canaux radiaux, chacun débouchant par un orifice dit « orifice d'admission ». Ces orifices d'admissions sont tous situés sur une même génératrice et au niveau supérieur de la bague d'admission afin d'être découverts simultanément par un déplacement réduit des bagues mobiles. Ce dispositif a pour fonction le transfert rapide des gaz d'admission lorsque le piston est en fin de course, afin de réaliser par un déplacement réduit une compression optimum garantissant une bonne combustion interne. Chaque orifice d'admission est muni d'un joint d'étanchéité admettant le glissement du plan périphérique extérieur de la bague d'admission.

Un dispositif est prévu pour bloquer ou libérer alternativement les bagues mobiles et éviter leurs déplacements par inertie lors de la combustion interne ou permettre leur glissement pour l'admission ou l'extraction des gaz. La lubrification inter segmentaire des bagues mobiles est assurée par le même système formant pompe à huile, que celui mis en œuvre pour la lubrification inter segmentaire des culasses. Deux tubes par chambre motrice sont solidarisés au châssis et reliés à un circuit d'alimentation en huile. Chaque tube coulisse à l'intérieur d'un espace cylindrique empli d'huile situé diamétralement de part et d'autre de la chambre motrice. Chacun de ces espaces cylindriques communique avec les espaces de lubrification inter segmentaires situés en périphérie de l'espace porte bagues. Chacun des tubes est muni en extrémité de valves à ouverture opposée de telle manière que lorsqu'un tube pénètre dans l'espace cylindrique empli d'huile sa valve est fermée afin qu'il agisse comme un piston alors que simultanément, le tube diamétralement opposé est ouvert pour permettre l'évacuation du lubrifiant. Cette association de tubes avec les mouvements du piston agit comme une pompe à huile par pénétration, alimentant la lubrification automatique des espaces inter segmentaires des bagues mobiles et des culasses du piston femelle de l'invention.

Les espaces inter segmentaires de chacune des culasses communiquent entre eux de manière à ce que le dispositif de lubrification ci-dessus exposé puisse alimenté l'ensemble des espaces inter segmentaires de l'ensemble des culasses du piston.

Le piston femelle de l'invention peut transmettre son énergie selon deux modes différents ; un premier mode consistant à disposer le vilebrequin en regard d'un ou l'autre des plans d'extrémité du piston femelle, ledit vilebrequin animant un piston femelle de part et d'autre de son lieu de rotation, ou un second mode consistant en ce que le vilebrequin agit à l'intérieur d'un espace libre séparant un piston femelle en deux parties égales, constitué de deux plans médians perpendiculaire à l'axe du piston femelle, ce dernier étant constitué en une seule pièce composée de deux parties identiques séparées par un espace libre dans lequel agit le vilebrequin. Le vilebrequin peut agir sur un axe perpendiculaire ou parallèle à l'axe du ou des pistons femelles à animer.

Le piston femelle de l'invention est préférablement muni sur et à au moins un endroit d'au moins deux génératrices de son plan périphérique extérieur de galets tournants de manière à mieux guider ses mouvements à l'intérieur d'un châssis support. La présente invention consiste en un piston femelle alternatif externe et contenant pour moteur à combustion interne ou pneumatique, caractérisé en ce que contrairement à tous les moteurs à piston existants, le dit piston n'est pas conçu pour se déplacer à l'intérieur d'un cylindre creux et fixe fermé par une culasse, mais pour se déplacer à l'extérieur en recouvrant une culasse saillante et fixe, c'est donc un piston alternatif externe et contenant.

Il est composé de quatre volumes libres cylindriques creux dont trois de même contenance et un de contenance inférieure, un des trois volumes les plus grands étant la chambre d'admission - compression, un autre des volumes identiques étant la chambre motrice et le troisième des volumes identiques étant la chambre d'extraction-échappement. Le quatrième volume de contenance inférieure constitue une chambre de réserve de pression placée entre d'une part la chambre d'admission-compression et d'autre part la chambre motrice. La communication entre les différentes chambres est assurée principalement par l'ouverture et la fermeture d'orifices de communication au moyen de bagues internes à la chambre motrice, lesdites bagues étant animées par des leviers basculants munis de galets tournants et s'appuyant sur le profil de rails cames extérieurs. La lubrification des éléments mobiles est assurée par les mouvements propres du piston femelle de l'invention. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le piston femelle est composé de quatre cylindres creux juxtaposés en ligne dont trois sont de même contenance et un d'une contenance inférieure représentant 10 à 30% du volume des autres cylindres, le plus petit cylindre creux étant situé sur la même ligne et entre l'un ou l'autre des cylindres d'extrémité et le cylindre creux central. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, les quatre cylindres creux juxtaposés en ligne sont séparés en deux parties égales et perpendiculairement à leur axe longitudinal, par un plan médian de manière à constituer d'une part dudit plan médian quatre cylindres creux et de l'autre part dudit plan médian quatre autres cylindres creux, chaque cylindre opposé de part et d'autre du plan médian ayant le même axe longitudinal que le cylindre creux auquel il est opposé, chaque cylindre opposé de part et d'autre du plan médian ayant la même forme, les mêmes dimensions et le même volume que le cylindre creux en regard duquel il se trouve, le plan médian constituant le fond de chacun des quatre cylindres creux opposés pour constituer ainsi un ensemble de huit chambres cylindriques actives ouvertes aux fonctions spécifiques soit :

- Deux chambres opposées dites chambres d'admission-compression.

- Deux chambres opposées dites chambres de réserve de pression.

- Deux chambres opposées dites chambres motrices.

- Deux chambres opposées dites chambres d'extraction-échappement.

Selon un mode de réalisation différent de l'invention, les quatre cylindres creux juxtaposés en ligne sont séparés en deux parties égales et perpendiculairement à leur axe longitudinal, par un double plan médian de manière à constituer d'une part dudit double plan médian quatre cylindres creux et de l'autre part dudit double plan médian quatre autres cylindres creux, chaque cylindre opposé de part et d'autre du double plan médian ayant le même axe longitudinal que le cylindre creux auquel il est opposé, chaque cylindre opposé de part et d'autre du double plan médian ayant la même forme, les mêmes dimensions et le même volume que le cylindre creux en regard duquel il se trouve, chaque plan du double plan médian constituant le fond de quatre cylindres creux pour constituer ainsi un ensemble de huit chambres cylindriques actives ouvertes à aux fonctions spécifiques soit : - Deux chambres opposées dites chambres d'admission-compression.

- Deux chambres opposées dites chambres de réserve de pression.

- Deux chambres opposées dites chambres motrices.

- Deux chambres opposées dites chambres d'extraction-échappement.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chacune des chambres d'admission-Compression, chambre de réserve de pression, chambre motrice et chambre d'extraction-échappement, reçoit en son intérieur une partie saillante et fixe solidaire d'un châssis moteur fixe, dite « culasse ». La partie mobile du moteur est constituée par le piston femelle, les parties fixes sont constituées par les culasses et le châssis moteur dont elles sont solidaires, le carter, les axes fixes de rotation, les rails-came, les tuyauteries de pompe à huile, les paliers de vilebrequin etc.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, les parties fixes dites « culasse » qui pénètrent à l'intérieur des chambres du piston femelle sont solidaires d'un châssis mécanique fixe dit « châssis moteur ». Elles sont au nombre de huit, de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur de la chambre par laquelle elle est recouverte et l'extérieur de chacune d'entre elles est au contact de l'intérieur des parois de la chambre du piston femelle qui lui est associée.

Selon leur position et leur fonction lesdites culasses seront désignées ci-après par :

Culasse d'admission-compression qui est recouverte par la chambre d'admission-compression, - Culasse de réserve de pression qui est recouverte par la chambre de réserve de pression,

Culasse motrice qui est recouverte par la chambre motrice,

Culasse d'extraction-échappement qui est recouverte par la chambre d'extraction- échappement. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chacune des culasses du châssis moteur fixe dispose sur le plan périphérique de son extrémité active, c'est-à-dire la partie fermée qui pénètre dans la chambre qui la reçoit, d'au moins deux gorges destinées à recevoir chacune un segment d'étanchéité pour être en contact avec le plan périphérique intérieur de ladite chambre. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque espace entre les segments de chaque culasse, dit « espace inter segmentaire » dispose d'orifices de sorties de conduits permettant l'apport d'une lubrification entre la culasse et la chambre du piston qui la coiffe.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque culasse d'amission -compression dispose d'une valve de haut de culasse qui se ferme lorsque que la chambre correspondante avance et comprime les gaz et s'ouvre lorsque la chambre correspondante se retire pour aspirer les gaz qui sont prélevés dans le carter châssis moteur après passage dans un filtre. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque culasse de réserve de pression dispose d'une valve de haut de culasse qui est télécommandée de l'extérieur du piston, elle permet de réguler la pression à l'intérieur de la chambre de réserve de pression. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque culasse motrice est équipée d'au moins un injecteur de carburant et d'au moins un injecteur pneumatique à haute pression ainsi que d'un système d'allumage ou de réchauffement de la chambre (bougie d'allumage ou de préchauffage), lesdits éléments étant alimentés par des pompes et systèmes extérieurs au moteur proprement dit et alimentés électriquement ou entraînés par le moteur lui-même.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque culasse d'extraction-échappement dispose d'une valve de haut de culasse qui se ferme lors du retrait de la chambre correspondante afin de diminuer la pression, elle s'ouvre lorsque la chambre avance sur la culasse afin d'évacuer les gaz brûlés dans les tuyaux d'échappements.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le carter enveloppant le moteur dit « carter châssis » est insonorisé et refroidi par ventilation et/ou aération contrôlée, l'air refroidit le piston femelle et élève simultanément sa température et sa pression au contact des culasses d'extraction-échappement, il est ensuite prélevé et filtré pour rejoindre les culasses d'admission-compression .

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le carter châssis dispose de paliers supports vilebrequin et autres rails-came guides des galets tournants des leviers basculants pour les bagues d'admission et bagues d'échappement ainsi que d'autres axes de rotation et points pour fixer le moteur sur l'objet à motoriser.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque chambre d'admission-compression communique avec la chambre de réserve de pression qui lui est opposée au moyen d'un conduit, de telle manière que l'air comprimé dans chaque chambre d'admission-compression est transféré par ledit conduit dans la chambre de réserve de pression qui lui est opposée. Ainsi ce transfert croisé des compressions conduit à l'admission d'un volume d'air pré-comprimé au bon moment du fonctionnement dans chaque chambre motrice. La pression ainsi transférée dans la chambre de réserve de pression est maintenue au moyen de valve anti-retour.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, l'intercommunication entre les chambres de réserve de pression, les chambres motrices et les chambres d'extraction-échappement de chaque partie opposée du piston femelle, est réalisée par des espaces libres communicants obturés ou libérés par les déplacements de bagues mobiles animées à l'intérieur de la chambre motrice . Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, la paroi périphérique de chacune des chambres motrices opposées du piston femelle, dispose d'un espace périphérique autrement dit un alésage issu du plan d'ouverture de la chambre motrice dit ci-après « alésage porte bagues » , de profondeur longitudinale inférieure à la profondeur de la chambre motrice et de profondeur diamétrale suffisante pour recevoir le déplacement de deux bagues mobiles successives, de telle manière que le diamètre extérieur desdites bagues mobiles successives soit en contact avec le diamètre de l'alésage porte bagues dans lequel elles se déplacent et le diamètre intérieur desdites bagues mobiles successives soit confondu avec le diamètre intérieur de la chambre motrice. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, les deux bagues mobiles successives sont indépendantes l'une de l'autre et mobiles l'une par rapport à l'autre à l'intérieur de l'alésage porte bagues qui les reçoit, elles peuvent se déplacer seules ou ensemble. Une de ses deux bagues mobiles successives est de hauteur réduite et placée au fond de l'alésage porte bague, vers le fond de la chambre motrice, elle est désignée ci-après par le terme « bague d'admission ». L'autre bague mobile qui succède à la bague d'admission, a une hauteur équivalente à la totalité de la hauteur restante de l'alésage porte bague, elle est désignée ci-après par le terme « bague d'échappement ».

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, l'alésage porte bagues est muni sur son plan périphérique intérieur d'au moins deux gorges pour recevoir chacune un segment pour assurer l'étanchéité et la lubrification du mouvement des bagues.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, la bague d'admission et la bague d'échappement de chacune des chambres motrices, sont rendues mobiles à l'intérieur de l'alésage porte bagues, au moyen de pattes intégrées et solidaires de chacune d'elles dites « patte-contact », chacune desdites pattes- contact étant actionnées par un levier basculant , muni à son extrémité libre extérieure au corps de la chambre motrice, d'un galet tournant maintenu au contact de la « patte-contact » par un ressort de maintien en appui des leviers basculants et mobilisé par un rail extérieur faisant office de came ci-après désignés « rail-came ». Ainsi l'ouverture et la fermeture des orifices d'intercommunication entre les chambres de réserve de pression, les chambres motrices et les chambres d'extraction-échappement, sont commandées par le profil des rails-came extérieurs au corps de la chambre motrice, sur lesquels circulent les galets tournants des leviers basculants agissant directement sur les pattes-contact intégrées aux bagues mobiles, ou étirant les ressorts de maintien des leviers basculants sans mobiliser les bagues. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chacune des pattes-contact solidaire de chacune des bagues mobiles est soumise à l'action d'un ressort de rappel pour la ramener en position initiale. Chaque ressort de rappel est intégré dans un logement creux situé à l'intérieur du corps périphérique de la chambre motrice, logement creux dans lequel s'animent le levier basculant et la patte-contact sous l'effet du profil d'un rail-came correspondant. Le levier basculant est maintenu en appui sur la patte-contact par un ressort de maintien en appui des leviers basculants sur la patte-contact. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, un canal périphérique dit « canal périphérique de communication » issu de chaque chambre de réserve de pression, est prévu à l'intérieur de la paroi périphérique de chaque chambre motrice , à l'arrière du plan périphérique de l'alésage porte bagues et hors des zones de lubrification inter segmentaires. Ce canal de communication communique avec l'intérieur de l'alésage porte bagues et donc avec l'intérieur de la chambre motrice au moyen d'une pluralité de petits canaux radiaux, chacun débouchant par un orifice dit « orifice d'admission ». Ces orifices d'admissions sont tous situés sur une même génératrice et au niveau supérieur de la bague d'admission afin d'être découverts simultanément par un déplacement réduit des bagues mobiles. Ce dispositif a pour fonction le transfert rapide des gaz d'admission lorsque le piston est en fin de course, afin de réaliser par un déplacement réduit une compression optimum garantissant une bonne combustion interne. Chaque orifice d'admission est muni d'un joint d'étanchéité admettant le glissement du plan périphérique extérieur de la bague d'admission.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, quatre axes de rotation traversent le piston femelle et permettent par rotation d'une pièce mécanique de bloquer alternativement les bagues mobiles pour éviter leurs déplacements par inertie lors de la combustion interne ou les libérer pour admettre ou extraire les gaz. Ces quatre axes fixes qui traversent le piston femelle permettent la rotation des crochets de retenue des leviers basculants afin que les galets des leviers basculants n'appuient plus sur les rails-came pour ne plus ouvrir les communications entre la « chambre de réserve de pression » et la « chambre motrice » et entre la « chambre motrice » et la « chambre d'extraction-échappement ». Ainsi le piston femelle sert de frein moteur et récupérateur d'énergie pneumatique en devenant un compresseur à deux étages où l'air est comprimé dans la « chambre d'admission-compression » puis comprimé une nouvelle fois dans la « chambre de réserve de pression », pour être récupéré à très haute pression par le biais de la valve de haute de culasse de la « chambre de réserve de pression » et de la valve de récupération de pression qui oriente l'air comprimé deux fois vers la chambre de mélange de pression en cas de fonctionnement comme moteur pneumatique ou bien vers la réserve de haute pression pneumatique en cas de récupération d'énergie au freinage.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, la lubrification inter segmentaire des bagues mobiles et des culasses fixes est assurée par le même système formant pompe à huile animée par le mouvement du piston femelle. Le système de lubrification est constitué de deux tubes par chambre motrice, solidarisés au châssis et reliés à un circuit d'alimentation en huile. Chaque tube coulisse à l'intérieur d'un espace cylindrique empli d'huile situé diamétralement de part et d'autre de la chambre motrice. Chacun de ces espaces cylindriques communique avec les espaces de lubrification inter segmentaires situés en périphérie de l'espace porte bagues. Chacun des tubes coulissants est muni en extrémité d'une valve à ouverture identique qui s'ouvre et se ferme alternativement, de telle manière que lorsqu'un tube pénètre dans l'espace cylindrique empli d'huile, sa valve est fermée afin qu'il agisse comme un piston alors que simultanément, le tube diamétralement opposé qui sort de l'espace cylindrique empli d'huile lui est ouvert pour permettre l'évacuation du lubrifiant. Cette association de tubes avec les mouvements du piston agit comme une pompe à huile par pénétration alimentant la lubrification automatique des espaces inter segmentaires des bagues mobiles et des culasses du piston femelle de l'invention. Les espaces inter segmentaires de chacune des culasses communiquent entre eux de manière à ce que le dispositif de lubrification puisse alimenté l'ensemble des espaces inter segmentaires de l'ensemble des culasses du piston.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le piston femelle est animé par une ou deux bielles associée d'une part au milieu du double plan médian séparant le piston femelle en deux parties égales et d'autre part à un vilebrequin mis en rotation dans un axe perpendiculaire à l'axe de déplacement du piston femelle. De réalisation préféré de

Selon un autre mode de fabrication de l'invention, le piston femelle est animé préférablement par deux bielles associées d'une part au corps du piston femelle et d'autre part à un vilebrequin disposé en regard d'un ou l'autre des plans d'extrémité du piston femelle, de telle manière que le vilebrequin anime simultanément deux piston femelle placés de part et d'autre de son lieu de rotation.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le piston femelle est muni à au moins un endroit d'au moins deux génératrices de son plan périphérique extérieur, de galets tournants circulant sur un plan solidaire du châssis moteur, de manière à accompagner et guider ses mouvements à l'intérieur dudit châssis moteur.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le piston femelle est muni d'ailettes de refroidissement.

La description suivante en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatifs, permettra de mieux comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.

La figure 1 est une vue en perspective du piston femelle de l'invention, les quatre cylindres étant séparés en deux parties égales par un plan médian. Les fixations du point de rotation des bielles se situent à l'extrémité. La figure 2 est une vue en perspective du piston femelle de l'invention, les quatre cylindres étant séparés en deux par un double plan médian. Les fixations des points de rotation de la ou des bielles se situent d'un côté du double plan central. La figure 3 est une vue schématique en coupe médiane en perspective du piston femelle de l'invention.

La figure 4 est une vue schématique en coupe du châssis moteur équipé de ses culasses.

La figure 5 est une vue en coupe médiane du piston femelle monté dans le châssis moteur et ses culasses.

La figure 6 est une vue en coupe transversale du piston femelle de l'invention montrant le dispositif de déplacement des bagues mobiles. La figure 7 est une vue en coupe locale d'une chambre motrice incluant dans sa paroi périphérique le dispositif de déplacement des bagues mobiles.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le piston femelle (PF) est composé de quatre cylindres creux juxtaposés en ligne (Cl) (C2) (C3) (C4) dont trois (Cl) (C3) (C4) sont de même contenance et un (C2) d'une contenance inférieure représentant 10 à 30% du volume des autres cylindres, le plus petit cylindre creux (C2) étant situé sur la même ligne et entre l'un ou l'autre des cylindres d'extrémité (Cl) (C4) et le cylindre creux central (C3). (Voir Fig 1).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, les quatre cylindres creux juxtaposés en ligne sont séparés en deux parties égales et perpendiculairement à leur axe longitudinal, par un plan médian (PM) de manière à constituer d'une part dudit plan médian quatre cylindres creux (Cl) (C2) (C3) (C4) et de l'autre part dudit plan médian quatre autres cylindres creux (Cl) (C'2) (C'3) (C'4) chaque cylindre opposé de part et d'autre du plan médian (PM) ayant le même axe longitudinal que le cylindre creux auquel il est opposé, chaque cylindre opposé de part et d'autre du plan médian (PM) ayant la même forme, les mêmes dimensions et le même volume que le cylindre creux en regard duquel il se trouve, le plan médian (PM) constituant le fond de chacun des quatre cylindres creux opposés pour constituer ainsi un ensemble de huit chambres cylindriques actives ouvertes aux fonctions spécifiques soit :

- Deux chambres opposées dites chambres d'admission-compression (CHAI) (CHA2).

- Deux chambres opposées dites chambres de réserve de pression (CHP1) (CHP2).

- Deux chambres opposées dites chambres motrices (CHM1) (CHM2).

- Deux chambres opposées dites chambres d'extraction-échappement (CHE1) (CHE2). (Voir Fig 1, 3). Selon un mode de réalisation différent de l'invention, les quatre cylindres creux juxtaposés en ligne sont séparés en deux parties égales et perpendiculairement à leur axe longitudinal, par un double plan médian (DPM) de manière à constituer d'une part dudit double plan médian (DPM) quatre cylindres creux (Cl) (C2) (C3) (C4) et de l'autre part dudit double plan médian (DPM) quatre autres cylindres creux, (Cl) (C2) (C3) (C4) chaque cylindre opposé de part et d'autre du double plan médian (DPM) ayant le même axe longitudinal que le cylindre creux auquel il est opposé, chaque cylindre opposé de part et d'autre du double plan médian (DPM) ayant la même forme, les mêmes dimensions et le même volume que le cylindre creux en regard duquel il se trouve, chaque plan (DPMI) (DPM2) du double plan médian (DPM) constituant le fond de quatre cylindres creux pour constituer ainsi un ensemble de huit chambres cylindriques actives ouvertes à aux fonctions spécifiques soit :

- Deux chambres opposées dites chambres d'admission-compression (CHAI) (CHA2).

- Deux chambres opposées dites chambres de réserve de pression (CHP1) (CHP2).

- Deux chambres opposées dites chambres motrices (CHM1) (CHM2).

- Deux chambres opposées dites chambres d'extraction-échappement (CHE1) (CHE2). (Voir Fig 2, 3).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chacune des chambres d'admission-Compression (CHAI) (CHA2) chambre de réserve de pression (CHP1) (CHP2) chambre motrice (CHM1) (CHM2) et chambre d'extraction-échappement (CHE1) (CHE2), recouvre en son intérieur une partie pleine solide et fixe solidaire d'un châssis moteur fixe, dite « culasse ». La partie mobile du moteur est constituée par le piston femelle (PF), les parties fixes sont constituées par les culasses et le châssis moteur dont elles sont solidaires, le carter, les axes fixes de rotation, les rails-came, les tuyauteries de pompe à huile, les paliers de vilebrequin etc. (Voir Fig 5).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, les parties fixes dites « culasse » sont recouvertes par l'intérieur des chambres du piston femelle (PF) sont solidaires d'un châssis mécanique fixe dit « châssis moteur » (CM). Elles sont au nombre de huit, de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur de la chambre par laquelle elle est recouverte et chacune d'entre elles est coiffée par les parois de la chambre du piston femelle (PF) qui lui est associée.

Selon leur position et leur fonction lesdites culasse seront désignées ci-après par :

- Culasse d'admission-compression (CUA1) (CUA2) qui pénètre dans la chambre d'admission- compression (CHAI) (CHA2).

Culasse de réserve de pression (CUP1) (CUP2) qui pénètre dans la chambre de réserve de pression (CHP1) (CHP2).

Culasse motrice (CUM1) (CUM2) qui pénètre dans la chambre motrice (CHM1) (CHM2).

- Culasse d'extraction-échappement (CUE1) (CUE2) qui pénètre dans la chambre d'extraction- échappement (CHE1) (CHE2). (Voir Fig 4, 5). Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chacune des culasses du châssis moteur fixe (CM) dispose sur le plan périphérique de son extrémité active, c'est-à-dire la partie fermée qui est recouverte par la chambre qui l'engloutit, d'au moins deux gorges destinées à recevoir chacune un segment d'étanchéité (SE) pour être en contact avec le plan périphérique intérieur de ladite chambre. (Voir Fig 4, 5).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque espace (IS) entre les segments (SE) de chaque culasse, dit « espace inter segmentaire » (IS) dispose d'orifices de sorties de conduits permettant l'apport d'une lubrification entre la culasse et la chambre du piston femelle (PF) qui la coiffe.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque culasse d'amission -compression (CUA1) (CUA2) dispose d'une valve de haut de culasse (VAl) (VA2) qui se ferme lorsque que la chambre correspondante (CHAI) (CHA2) avance et comprime les gaz et s'ouvre lorsque la chambre correspondante (CHAI) (CHA2) se retire pour aspirer les gaz qui sont prélevés dans le carter châssis moteur (CM) après passage dans un filtre. (Voir Fig 4).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque culasse de réserve de pression (CUP1) (CUP2) dispose d'une valve de haut de culasse (VI) (V2) qui est télécommandée de l'extérieur du piston femelle (PF), elle permet de réguler la pression à l'intérieur de la chambre de réserve de pression (CHP1) (CHP2). (Voir Fig 4).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque culasse motrice (CUM1) (CUM2) est équipée d'au moins un injecteur de carburant (ICI) (IC2) et d'au moins un injecteur pneumatique à haute pression (IP1) (IP2) ainsi que d'un système d'allumage ou de réchauffement (Al) (A2) de la chambre (bougie d'allumage ou de préchauffage) (CHMl) (CHM2), lesdits éléments étant alimentés par des pompes et systèmes extérieurs au moteur proprement dit et alimentés électriquement ou entraînés par le moteur lui-même. (Voir Fig 4).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque culasse d'extraction-échappement (CUE1) (CUE2) dispose d'une valve de haut de culasse (VE1) (VE2) qui se ferme lors du retrait de la chambre correspondante afin de diminuer la pression, elle s'ouvre lorsque la chambre (CHEl) (CHE2) avance sur la culasse afin d'évacuer les gaz brûlés dans les tuyaux d'échappements. (Voir Fig 4).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le carter enveloppant le moteur dit « carter châssis » est insonorisé et refroidi par ventilation et/ou aération contrôlée, l'air refroidit le piston femelle (PF) et L'autre bague mobile qui succède à la bague d'admission (BGA), a une hauteur équivalente à la totalité de la hauteur restante de l'alésage porte bague (APB), elle est désignée ci-après par le terme « bague d'échappement » (BGE). (Voir Fig 3,5,7). Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, l'alésage porte bagues (APB) est muni sur son plan périphérique intérieur d'au moins deux gorges pour recevoir chacune un segment pour assurer l'étanchéité et la lubrification du mouvement.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, la bague d'admission (BGA) et la bague d'échappement (BGE) de chacune des chambres motrices (CHMl) (CHM2) , sont élève simultanément sa température et sa pression au contact des culasses d'extraction-échappement (CUEl) (CUE2), il est ensuite prélevé et filtré pour rejoindre les culasses d'admission-compression (CUA1) (CUA2) .

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le carter châssis (CM) dispose des paliers supports vilebrequin (PV) et autres rails-came ( C) guides des galets tournants (GT) des leviers (LB) d'animation des bagues d'admission (BGA) et bagues d'échappement (BGE) ainsi que d'autres points de fixation. (Voir Fig 4).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque chambre d'admission-compression (CHAI) (CHA2) communique avec la chambre de réserve de pression (CHP1) (CHP2) qui lui est opposée au moyen d'un conduit (CO), de telle manière que l'air comprimé dans chaque chambre d'admission- compression (CHAI) (CHA2) est transféré par ledit conduit (CO) dans la chambre de réserve de pression (CHP1) (CHP2) qui lui est opposée. Ainsi ce transfert croisé des compressions conduit à l'admission d'un volume d'air pré-comprimé au bon moment du fonctionnement dans chaque chambre motrice (CHMl) (CHM2). La pression ainsi transférée dans la chambre de réserve de pression (CHP1) (CHP2) est maintenue au moyen d'une valve anti-retour. (Voir Fig 3).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, l'intercommunication entre les chambres de réserve de pression (CHP1) (CHP2) , les chambres motrices (CHMl) (CHM2) et les chambres d'extraction- échappement (CHEi) (CHE2) de chaque partie opposée du piston femelle (PF), est réalisée par des espaces libres communicants (ELC) obturés ou libérés par les déplacements de bagues mobiles animées à l'intérieur de la chambre motrice (CHMl) (CHM2) . (Voir Fig 3, 5, 7).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, la paroi périphérique de chacune des chambres motrices (CHMl) (CHM2) opposées du piston femelle (PF), dispose d'un espace périphérique autrement dit un alésage issu du plan d'ouverture de la chambre motrice dit ci-après « alésage porte bagues » (APB), de profondeur longitudinale inférieure à la profondeur de la chambre motrice (CHMl) (CHM2) et de profondeur diamétrale suffisante pour recevoir le déplacement de deux bagues mobiles successives, de telle manière que le diamètre extérieur desdites bagues mobiles successives soit en contact avec le diamètre de l'alésage porte bagues (APB) dans lequel elles se déplacent et le diamètre intérieur desdites bagues mobiles successives soit confondu avec le diamètre intérieur de la chambre motrice (CH 1) (CHM2). (Voir Fig 7).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, les deux bagues mobiles successives sont indépendantes l'une de l'autre et mobiles l'une par rapport à l'autre à l'intérieur de l'alésage porte bagues (APB) qui les reçoit, elles peuvent se déplacer seules ou ensemble. Une de ses deux bagues mobiles successives est de hauteur réduite et placée au fond de l'alésage porte bague (APB), vers le fond de la chambre motrice, elle est désignée ci-après par le terme « bague d'admission » (BGA). rendues mobiles à l'intérieur de l'alésage porte bagues (APB), au moyen de pattes intégrées et solidaires de chacune d'elles dites « patte-contact »(PC), chacune desdites pattes-contact (PC) étant actionnée par un levier basculant (LB) , muni à son extrémité libre extérieure au corps de la chambre motrice (CHM1) CHM2) , d'un galet tournant (GT) maintenu au contact de la «patte-contact (PC) par un ressort de maintien (RM) en appui des leviers basculants (LB) et mobilisés par un rail extérieur faisant office de came ci-après désignés « rail-came »(RC). Ainsi l'ouverture et la fermeture des orifices d'intercommunication entre les chambres de réserve de pression (CHPl) (CHP2) , les chambres motrices (CHM1) (CHM2) et les chambres d'extraction-échappement (CHE1) (CHE2), sont commandées par le profil des rails-came (RC) extérieurs au corps de la chambre motrice (CHM1) (CHM2), sur lesquels circulent les galets tournants (GT) des leviers basculants (LB) agissant directement sur les pattes-contact (PC) intégrées aux bagues mobiles (BGA) (BGE), ou étirant les ressorts de maintien (RM) des leviers basculants (LB) sans mobiliser les bagues (BGA) (BGE). (Voir Fig 7). Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, chacune des pattes-contact (PC) solidaire de chacune des bagues mobiles (BGA) (BGE) est soumise à l'action d'un ressort de rappel (RR) pour la ramener en position initiale. Chaque ressort de rappel (RR) est intégré dans un logement creux situé à l'intérieur du corps périphérique de la chambre motrice (CHM1) (CHM2), logement creux dans lequel s'animent le levier basculant (LB) et la patte-contact (PC) sous l'effet du profil d'un rail-came (RC) correspondant. Le levier basculant (LB) est maintenu en appui sur la patte-contact (PC) par un ressort de maintien (RM) en appui des leviers basculants (LB) sur la patte de contact (PC). (Voir Fig 7).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, un canal périphérique dit « canal périphérique de communication » (CPC) issu de chaque chambre de réserve de pression (CHPl) (CHP2) est prévu à l'intérieur de la paroi périphérique de chaque chambre motrice (CHM1) (CHM2) , à l'arrière du plan périphérique de l'alésage porte bagues (APB) et hors des zones de lubrification inter segmentaires. Ce canal de communication(CPC) communique avec l'intérieur de l'alésage porte bagues (APB) et donc avec l'intérieur de la chambre motrice (CHM1) CHM2) au moyen d'une pluralité de petits canaux radiaux, (CR) chacun débouchant par un orifice dit « orifice d'admission ». Ces orifices d'admissions sont tous situés sur une même génératrice et au niveau supérieur de la bague d'admission (BGA) afin d'être découverts simultanément par un déplacement réduit des bagues mobiles. Ce dispositif a pour fonction le transfert rapide des gaz d'admission lorsque le piston femelle (PF) est en fin de course, afin de réaliser par un déplacement réduit une compression optimum garantissant une bonne combustion interne. Chaque orifice d'admission est muni d'un joint d'étanchéité (JO) admettant le glissement du plan périphérique extérieur de la bague d'admission (BGA) (Voir Fig 7).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, quatre axes de rotation traversent le piston femelle (PF) et permettent par rotation d'une pièce mécanique de bloquer alternativement les bagues mobiles (BGA) (BGE) pour éviter leurs déplacements par inertie lors de la combustion interne ou les libérer pour admettre ou extraire les gaz (Non représenté). Ces quatre axes fixes qui traversent le piston femelle (PF) permettent la rotation des crochets de retenue (AL) des leviers basculants (LB) afin que les galets (GT) des leviers basculants (LB) n'appuient plus sur les rails-came (RC) pour ne plus ouvrir les communications entre la « chambre de réserve de pression » (CHP1) (CHP2) et la « chambre motrice » (CHM1)(CHM2) et entre la « chambre motrice » (CH M1) (CHM2) et la « chambre d'extraction- échappement » (CHE1)(CHE2). Ainsi le piston femelle sert de frein moteur et récupérateur d'énergie pneumatique en devenant un compresseur à deux étages où l'air est comprimé dans la « chambre d'admission-compression » (CHA1)(CHA2) puis comprimé une nouvelle fois dans la « chambre de réserve de pression » (CHP1)(CHP2), pour être récupéré à très haute pression par le biais de la valve de haute de culasse de la « chambre de réserve de pression » (CHP1)(CHP2) et de la valve de récupération de pression qui oriente l'air comprimé deux fois vers la chambre de mélange de pression en cas de fonctionnement comme moteur pneumatique ou bien vers la réserve de haute pression pneumatique en cas de récupération d'énergie au freinage.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, la lubrification inter segmentaire des bagues mobiles et des culasses fixes est assurée par le même système formant pompe à huile animée par le mouvement du piston femelle (PF). Le système de lubrification est constitué de deux tubes par chambre motrice (CHM1) (CHM2), solidarisés au châssis (CM) et reliés à un circuit d'alimentation en huile. Chaque tube coulisse à l'intérieur d'un espace cylindrique (EH1) (EH2) empli d'huile situé diamétralement de part et d'autre de la chambre motrice. Chacun de ces espaces cylindriques (EH1) (EH2) communique avec les espaces de lubrification inter segmentaires situés en périphérie de l'espace porte bagues. Chacun des tubes coulissants est muni en extrémité d'une valve à ouverture identique qui s'ouvre et se ferme alternativement de telle manière que lorsqu'un tube pénètre dans l'espace cylindrique empli d'huile (EH1) (EH2) , sa valve est fermée afin qu'il agisse comme un piston alors que simultanément, le tube diamétralement opposé qui sort de l'espace cylindrique empli d'huile lui est ouvert pour permettre l'évacuation du lubrifiant. Cette association de tubes avec les mouvements du piston femelle (PF) agit comme une pompe à huile par pénétration alimentant la lubrification automatique des espaces inter segmentaires des bagues mobiles et des culasses du piston femelle de l'invention (PF). Les espaces inter segmentaires (IS) de chacune des culasses communiquent entre eux de manière à ce que le dispositif de lubrification puisse alimenté l'ensemble des espaces inter segmentaires (IS) de l'ensemble des culasses du piston femelle (PF). (Voir Fig 6).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le piston femelle (PF) est animé par une bielle (BL) associée d'une part au milieu du double plan médian (DPM) séparant le piston femelle (PF) en deux parties égales et d'autre part à un vilebrequin (VB) mis en rotation dans un axe perpendiculaire à l'axe de déplacement du piston femelle (PF). (Voir Fig 5).

Selon un autre mode de fabrication de l'invention, le piston femelle (PF) est animé préférablement par deux bielles associées (BL) d'une part au corps du piston femelle (PF) et d'autre part à un vilebrequin (VB) disposé en regard d'un ou l'autre des plans d'extrémité du piston femelle (PF), de telle manière que le vilebrequin (VB) anime simultanément deux piston femelle (PF) placés de part et d'autre de son lieu de rotation.

Selon le mode de réalisation de l'invention, le piston femelle (PF) est muni à au moins un endroit d'au moins deux génératrices de son plan périphérique extérieur, de galets tournants (GG) circulant sur un plan solidaire (RG) du châssis moteur (CM), de manière à accompagner et guider ses mouvements à l'intérieur dudit châssis moteur(CM). (Voir Fig 3, 4, 5).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le piston femelle est muni d'ailettes de refroidissement pour améliorer son refroidissement lors de ses mouvements alternatifs dans l'air ambiant.