Architecture alternative des moteurs à explosion

Architecture alternative des moteurs à explosion

Les moteurs à explosion ou à combustion interne ont une architecture qui a peu évolué dans son principe depuis le début du XXe siècle.

De nombreuses architectures alternatives ont été élaborées avec des succès variés mais pour l'instant limités.

Sommaire

Architectures produites en série

Moteur Wankel (moteur à piston rotatif)

Ce moteur, aussi appelé moteur rotatif, fut inventé et développé par Félix Wankel, qui vendit ensuite le brevet correspondant.

Article détaillé : Moteur Wankel.

Moteurs à cylindres opposés

Pistons opposés à plat
Junkers Jumo 205

Les moteurs à cylindres opposés, à 2 vilebrequins ou plus, ont eu leur heure de gloire entre les deux guerres mondiales. Ils ne se sont avérés efficaces qu'en cycle diesel 2 temps et n'ont jamais vraiment débouché en version essence comme figurée sur cette animation.

Ils ont été utilisés sur des bateaux et des locomotives notamment par Fairbanks-Morse et, avec moins de succès, sur des avions par la firme Junkers, tel le moteur Junkers Jumo 205.Un système à un seul vilebrequin a été développé par la société MAP pour une utilisation agricole.

Moteur Napier-Deltic

Fonctionnement
Moteur Napier-Deltic pour locomotive

Ces moteurs diesel à 3 vilebrequins ont été produits et exploités dans les années 1950 sur des locomotives et des navires. Leur compacité était intéressante, mais leur maintenance délicate les fit abandonner.

Architectures prototypées

Moteur Quasiturbine

Il s'agit d'un moteur à piston purement rotatif entrainant directement l'axe moteur, sans le mouvement radial des moteurs Wankel. Le rotor Quasiturbine est constitué de quatre pièces (pales) articulées. Il n'y a pas eu de prototype à combustion interne jusqu'à présent.

Article détaillé : Quasiturbine.

Moteur six temps

Historique

Le premier moteur à "cycle composé quatre temps sans soupapes" (appelé parfois "à six temps"), a été créé par Giovanni Cargnelutti à Ospedaletto di Gemona (Udine, Italie) durant l'entre-deux guerres. Il a été baptisé par son inventeur "Centauro". L'entreprise familiale Officine Meccaniche Valentino Cargnelutti, fondée par son père, a construit trois prototypes de motos et les a équipés avec des moteurs de 125 cm³ et 175 cm³.

Récemment, une entreprise australienne a développé un système a priori analogue.

Fonctionnement

La combinaison des cycles est obtenue au moyen de deux éléments moteurs travaillant selon deux cycles différents. La chambre d'explosion est unique. Il y a deux cylindres en tandem et deux pistons de diamètres différents. Le piston qui a le plus gros diamètre se déplace à un régime double de celui du piston de plus faible alésage. Le premier fonctionne selon le cycle à quatre temps, le second selon le cycle à deux temps.

L'aspiration se produit quand le piston de l'élément à quatre temps se déplace à partir du point mort haut. Pendant ce temps, le piston de l'élément à deux temps accomplit la moitié de sa course à partir du point mort bas. Par suite de la différence du diamètre des deux pistons, il se produit une dépression qui est comblée par les gaz qui arrivent par la lumière découverte par le piston et le distributeur rotatif.

Quand le mouvement inverse se produit pour le piston de l'élément à quatre temps nous avons le temps de compression au cours duquel le piston de l'élément à deux temps achève sa course et a masqué la lumière d'admission. Au temps de travail, les deux pistons se meuvent vers leur point mort inférieur. Au moment où le piston de l'élément à quatre temps est au point inférieur, le piston de l'élément à deux temps arrive seulement au milieu de sa course et démasque la lumière d'échappement. La remontée du piston de l'élément à quatre temps aide à l'expulsion des gaz. Pour plus de détails : http://www.moto-histo.com/Cargnelutti/Cargnelutti.htm

Avantages

C'est d'abord la prolongation des phases d'admission et d'échappement. La commande desmodromique assure la possibilité de tourner à des régimes très élevés. Le rendement thermique est excellent, les gaz se détendent dans un plus grand espace que celui d'un quatre temps classique et pendant un temps plus long et en outre une bonne partie de l'énergie, consommée au temps d'admission et à celui d'échappement se trouve récupérée.

D'autres architectures

Des architectures plus complexes ont été ou sont étudiées, pour certaines expérimentées, sans perspective d'industrialisation pour l'instant.

Moteur Scuderi à 2 étages

Les moteurs à compression variables

En anglais Variable Compression Ratio - VCR - Afin d'augmenter le rendement à régimes et charges intermédiaires, divers systèmes permettant de faire varier le taux de compression du moteur ont été étudiés depuis les années 30. Les contraintes imposées par les différents systèmes, qui impliquent généralement des déplacements de parties importantes du moteur ont empêché la généralisation de la compression variable (Principe des moteurs VCR).

Un nouveau type de compression variable est actuellement en cours d'industrialisation avec le moteur MCE-5. Le principe utilisé qui n'implique aucun déplacement du vilebrequin ou des cylindres offre le gros avantage d'annuler les efforts latéraux sur les pistons, ce qui permet un gain supplémentaire important de rendement.

Article détaillé : Moteur MCE-5.

Divers moteurs à cames ont été étudiés

Le moteur Dynacam

C'est un moteur en barillet avec un arbre central dont les archives ne sont plus accessibles sur Internet. Les droits ont été repris par la société Axial Vector engines

Le moteur Revetec

Article détaillé : Moteur à combustion contrôlée.

Moteur Crower à six temps

Un moteur à 6 temps, dont les deux derniers temps sont faits avec de la vapeur produite par la chaleur des cylindres et pistons

Article détaillé : Moteur Crower à six temps.


Voir aussi

Catégorie:Moteur en développement

en:Category:Proposed engine design

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