Piston Octogonal à Géométrie Déformable Contrôlée (POGDC)

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Selon une première caractéristique alternative conforme à l'invention dans sa variante « carter périphérique à glissières », le mécanisme de conversion de mouvement (MCM) du type « bielle/vilebrequin » comprend :
- au moins une bielle articulée à sa première extrémité à l’une des têtes de piston (TPA,TPB,TPC,TPD) et à sa seconde extrémité, montée sur l’excentrique d’un vilebrequin (ROT),
- au moins un vilebrequin (ROT) monté en pivot sur le carter (CPG)

Afin d’équilibrer la machine, ce dispositif générique type « bielle/vilebrequin » peut être dupliqué, notamment avec une architecture composée de 4 bielles et 4 vilebrequins associés à chacune des chambres périphériques (CA,CB,CC,CD), mais cela n’est nullement obligatoire.

Bien que la robustesse et le bon rendement d’un tel mécanisme de conversion soient acquis puisqu’ils équipent actuellement presque tous les moteurs à combustion interne, ce sont aussi de formidables balourds vibrants qui imposent en plus une cinématique totalement contrainte par l’excentricité du vilebrequin et la longueur de bielle.

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- les figures 5A et 5B sont deux vues éclatées et en perspective d’une machine(POGDC) conforme à l’invention dans sa variante « carter périphérique à rotation »

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Selon une seconde caractéristique alternative conforme à l'invention dans sa variante « carter périphérique à glissières », le mécanisme de conversion de mouvement (MCM) de type « mécanisme sinus », comprend :

- au moins une tête de piston (TPA,TPB,TPC,TPD) présentant au moins une surface plane orthogonale à son axe de déplacement (OX ou OY), et de préférence deux surfaces planes formant une rainure(RAIB,RAID),
- au moins un vilebrequin (ROTB,ROTD) dont l’excentrique est constamment en appui plan sur la surface plane, et de préférence coulisse dans la rainure(RAIB,RAID).

Ce dispositif générique type « mécanisme sinus » peut être dupliqué, notamment avec une architecture composée de 4 vilebrequins associés à chacune des chambres périphériques (CA,CB,CC,CD). Ce mécanisme, bien qu’équilibré, impose une cinématique sinusoïdale éventuellement contraignante.

Le mécanisme à bielle et vilebrequin, ou bien le mécanisme sinus ne sont donc pas les plus performants pour contrôler le battement du piston octogonal à géométrie déformable(POGD).

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- la figure 5C est une vue en perspective d’un piston (POGD) de la figure 1A et de la chaîne cinématique de conversion de son mouvement dans la variante « carter périphérique à rotation »,

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Selon une troisième caractéristique alternative conforme à l'invention dans sa variante « carter périphérique à glissières », le mécanisme de conversion de mouvement (MCM) de type « cames rotatives complexes », comprend :

- au moins une tête de piston (TPA,TPB,TPC,TPD) présentant au moins un galet extérieur (GAL)
- au moins une came rotative (CAM,CAMA,CAMB, CAMC,CAMD) dont le profil intérieur et/ou extérieur reste constamment en appui sur le galet (GALA,GALB,GALC,GALD).

Lorsque les cames (CAMA,CAMB,CAMC,CAMD) sont multilobées, il n’est pas nécessaire de dupliquer ce dispositif pour équilibrer la machine. Cependant, différentes options sont possibles pour ce dispositif générique de type « cames rotatives complexes » :- une architecture composée de 4 cames rotatives (CAMA,CAMB,CAMC,CAMD) en appui sur chacune des têtes de piston (TPA,TPB,TPC,TPD) via leur galet(GALA,GALB, GALC,GALD), afin d’avoir jusqu’à 4 arbres rotatifs (ROTA,ROTB,ROTC,ROTD) dont certains peuvent actionner des accessoires (pompes, alternateurs…)
- ou bien une seule came centrale rotative (CAM) complexe dont le profil intérieur et/ou extérieur reste constamment en appui avec au moins un galet(GALA,GALB,GALC,GALD) parmi les 4 têtes de piston (TPA,TPB,TPC,TPD), mais de préférence sur 2 ou 4 galets (cela n’est possible que pour certains facteurs de surmultilobage).

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- les figures 5D et 5E détaillent la figure 5C respectivement en vue de face et en position accolée du piston (POGD),

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Et dans tous les cas :
- les cames peuvent être surmultilobées pour augmenter la compacité de la machine et/ou augmenter le nombre de galets constamment au contact de la came(CAM),
- les galets sont solidaires des têtes de piston et exercent un effort sur la ou les cames rotatives pour les entraîner en rotation, et,
o s’il n’y a qu’une seule came rotative, l’arbre tournant(ROT) en est simplement solidaire,
o s’il y a plusieurs cames rotatives, les arbres tournants (ROTA,ROTB,ROTC,ROTD) sont simplement solidaires des cames (CAMA,CAMB,CAMC,CAMD) et si nécessaire, peuvent être reliés par l’intermédiaire d’engrenages, de chaînes ou de courroies crantées.

Les cames rotatives complexes comportent au moins un lobe, et de préférence, un nombre entier de lobes supérieur ou égal à 2. Ceci permet d’équilibrer les cames dans leur rotation et d’avoir en même temps un rôle de démultiplication du mouvement à haut rendement et encombrement réduit.

Mais des contraintes techniques sur :
- la finesse des lobes
- les angles de transmission des efforts aux contacts came/galets
peuvent imposer une augmentation du diamètre moyen des cames rotatives pour des nombres importants de lobes.

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- les figures 5F et 5G détaillent l’implantation des galets pour la cinématique de la figure 5C,

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La fiabilité et l’efficacité des mécanismes à cames et galets ne sont plus à démontrer puisqu’ils équipent actuellement presque tous les moteurs à combustion interne pour commander leurs soupapes.

Lorsque la machine POGDC est utilisée en combinaison avec une ou plusieurs machines PRBC, utilisant elles-aussi des cames centrales rotatives possiblement surmultilobées, il est très facile d’ajouter et collecter les puissances de chaque machine en adaptant un jeu de poulies/courroies ou d’engrenages récupérant le mouvement rotatif de chaque came.

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- la figure 5H montre en perspective éclatée un dispositif conforme à l’invention dans sa version « carter périphérique à rotation » équipé d’un stockage pneumatique,