FR2898383A1 - Ensemble mecanique pour la realisation de machines telles que compresseurs, moteurs thermiques ou autres, dotees d'un cylindre et d'un piston - Google Patents

Abstract

Les cylindres (9) et les pistons (11), logés dans un carter (1) avec arbre de sortie (45) menant ou mené selon la réalisation de la machine, tournent autour de l'axe central (8). Les pignons à rayons variables (37-38), entraînés par les pignons (22-23), font tourner le levier (12) et les pistons (11) pour organiser le cycle de fonctionnement composé de temps égaux ou inégaux.Lorsque la machine utilise l'énergie produite dans les cylindres (9), cette énergie génère la rotation de l'axe central (8) pour transmettre le couple moteur sur un arbre (45) à la sortie du carter (1).Lorsque la machine transforme l'énergie contenue dans les cylindres (9), la rotation de l'axe central (8) est issue d'un organe externe à la machine.

Description

La présente invention concerne un ensemble mécanique pour la réalisation

de machines telles que compresseurs, moteurs thermiques ou autre doté d'un cylindre, d'un piston et dont le cycle de fonctionnement est commandé par un système mécanique qui remplace le vilebrequin.

L'utilisation d'un vilebrequin génère une déperdition du rendement et occupe un volume important dû à son débattement. Il a un coût de fabrication élevé et provoque une usure dissymétrique des segments. Pour chaque temps, le piston a la même course et la même vitesse de déplacement entre les points morts haut et bas.

Pour ce type de machine, lorsque le piston atteint le point mort bas, à la fin du temps producteur d'énergie, la force motrice restante est perdue car le piston commence à remonter dans le cylindre pour amorcer la phase d'échappement. Généralement, ces machines possèdent un carter unique contenant un ou plusieurs ensembles cylindres/pistons. Montage qui ne facilite pas les interventions lors de la maintenance car l'accessibilité et le démontage des pièces mécaniques concernées impliquent, souvent, de déshabiller et de sortir le carter en utilisant un équipement lourd et une main d'oeuvre conséquente. La présente invention propose une solution différente : Un ensemble mécanique pour la réalisation de machines telles que compresseurs, moteurs thermiques, pompes ou autre doté d'un cylindre, d'un piston et dont la cinématique est comprise dans un carter avec arbre de sortie. Le mouvement relatif entre le cylindre et le piston s'effectue autour de l'axe central, lié à l'arbre de sortie menant ou mené selon la réalisation de la machine. L'axe central est équipé d'un système mécanique qui représente la cinématique entre les pièces et commande le cycle de fonctionnement du piston dans le cylindre. Le système mécanique se compose principalement de pièces telles que pignon, galet, came et selon la version roue libre, liaison électromagnétique, secteur denté, multiplicateur de vitesse. L'ensemble mécanique se présente dans une composition fixe ou tournante. Le cylindre est rectiligne ou torique et réalisé en une ou plusieurs pièces. Le piston, de forme correspondante, est pourvu d'un levier monté libre en rotation sur l'axe central.

Pendant toute la durée du temps producteur d'énergie, la force motrice qui s'exerce sur le cylindre ou le piston est tangentielle à leur rayon moyen. Elle est donc optimale. Le système mécanique représente la cinématique organisée entre les pièces. Son mécanisme se compose de différentes façons et empêche tout déplacement incontrôlé du piston dans le cylindre. Un système mécanique peut servir un ou plusieurs ensembles cylindre/piston. Cinq versions non exhaustives sont proposées : • La première comprend deux pignons de transmission du mouvement, un jeu de pignons à rayons variables et un dispositif de réglage du volume de la chambre de compression. • La deuxième comprend un guide d'entraînement, un balancier avec secteur denté 5 équipé d'un galet et de son dispositif de rappel et une came mâle. • La troisième comprend un balancier avec dispositif de rappel, un galet et une came femelle. • La quatrième comprend un balancier avec secteur denté équipé d'un galet et de son dispositif de rappel, une came avec multiplicateur de vitesse et une liaison du type roue 10 libre et/ou électromagnétique. • La cinquième comprend un balancier avec secteur denté équipé d'un galet et de son dispositif de rappel, une came avec multiplicateur de vitesse, un secteur denté et deux pignons de transmission du mouvement. Le système mécanique comprend une ou plusieurs cames mâles ou femelles, fixes ou 15 tournantes sur elles-mêmes et/ou montées sur l'axe central ou excentrées. Une came peut servir plusieurs systèmes mécaniques. Le profil de la came ou des pignons à rayons variables assure les mêmes fonctions. Il détermine, pour chaque temps du cycle de fonctionnement, la course et la vitesse de déplacement du piston dans le cylindre. Il peut créer un arrêt du piston, dit calage, par 20 rapport au déplacement du cylindre en début et/ou en cours et/ou en fin de course du piston. Ces possibilités de réglages permettent au cylindre de parcourir un angle spécifique pour chaque temps. En réduisant l'angle parcouru par un ou plusieurs des temps passifs : admission, compression et échappement et en reportant les X degrés récupérés sur le temps producteur 25 d'énergie, on allonge sa durée. Comme la composition de chaque temps est spécifique, il est possible d'allonger la course du piston dans le cylindre pour faire varier le volume de la chambre de compression afin de générer un taux adapté aux besoins immédiats en fonction du paramétrage de la machine. Pour cela, lorsque le système mécanique comporte une came, on utilise son ou ses 30 profils variables, dans le ou les secteurs concernés, composés de lamelles élastiques ou autre. Autres possibilités de réglage, avec ou sans came, c'est de faire pivoter l'ensemble arbre/jeu de pignons à rayons variables ou arbre/balancier ou autre autour de l'axe central ou de faire pivoter autour de son arbre, par rapport à l'axe central, les pignons à rayon variable, un balancier ou autre. Ces dispositifs de réglage ont une commande mécanique et/ou à fluide 35 et/ou électronique, elle-même pilotée par un calculateur ou l'ordinateur central.

Dans leur liaison, la came et le galet présentent des surfaces lisses ou à engrenages. Pendant toute la durée du temps producteur d'énergie, en combinant la courbe d'explosion/détente du mélange ou de compression, le ou les calages, la course et la vitesse de déplacement du piston dans le cylindre, on crée le volume idéal dans la chambre de compression pour générer une pression optimale exercée sur le cylindre et/ou sur le piston. A la fin de l'échappement, le système mécanique permet au piston de venir effleurer la face intérieure du cylindre pour expulser la totalité du mélange contenu dans la chambre. Selon le montage, le système mécanique peut comporter une contre came et/ou un guide et/ou deux galets pour éviter la perte de contact entre la came et le galet. Lorsque la came est femelle, la force centrifuge plaque naturellement le galet contre la came. Un dispositif de rappel, à ressort ou autre, plaque en permanence le galet contre la came. Le cylindre comporte des lumières pour l'admission, l'échappement, l'allumage et l'injection. Le carter et/ou la culasse comportent les lumières correspondantes. Lors de chaque temps, les lumières respectives s'alignent selon le cycle de fonctionnement.

La machine se compose d'un ou plusieurs carters montés en lignes ou en parallèles et comprenant chacun un ou plusieurs ensembles cylindre/piston, dans une composition fixe ou tournante selon la réalisation de la machine, équipés d'un ou plusieurs systèmes mécaniques. Les carters sont reliés entre eux avec ou sans liaisons démontables. Lorsque les carters sont montés en lignes, ils comportent un axe central commun ou un axe central par carter, concentrique et indépendant, permettant en cas de panne dans un carter de continuer à fonctionner avec les autres. Les carters montés en parallèles sont reliés entre eux par courroie, pignon, chaîne ou autre. En fonction du montage du ou des systèmes mécaniques, du nombre d'ensembles cylindre/piston et du nombre de carters, les méfaits générés par la force centrifuge, les vibrations et les explosions successives, sont contrebalancés par des masses de compensation et/ou des volants. En fonction du montage et du nombre de cylindres, les temps producteurs ou transformateurs d'énergie sont simultanés ou séparés. Le montage coaxial du cylindre et du piston supprime tout contact et usure de leurs surfaces respectives. Seuls les segments frottent contre la paroi intérieure du cylindre générant une usure rationnelle des surfaces en contact. Les segments des pistons toriques présentant dans leur épaisseur, deux demi-profils inversés, ils seront fabriqués en une ou plusieurs pièces..

Dans le cas d'un moteur à deux temps avec cylindre rectiligne ou torique, une chambre d'admission du mélange est créée en partie basse du cylindre, sous le piston, avec un guidage de la tige de piston et une étanchéité avec le carter. Selon le montage (ex : avec une came excentrée), le galet peut être directement lié ou en 5 contact avec le levier. L'ensemble mécanique, selon l'invention, sera utilisé pour réaliser des machines telles que compresseurs, rnoteurs thermiques, groupes électrogènes, pompes ou autre. Critères pour un ensemble mécanique à cylindre tournant : La phase d'utilisation ou de transformation de l'énergie s'exerce sur le cylindre qui, lié à 10 l'axe central, lui transmet ou reçoit de lui le mouvement. Le cycle de fonctionnement s'effectue sur un tour soit 360 . Cependant, le cycle complet peut s'effectuer sur plusieurs tours. Dans ce cas, le dispositif est équipé d'une distribution. Il faut modifier le fonctionnement du système mécanique qui peut présenter plusieurs cames avec ou sans dispositif de basculement d'une came sur l'autre (mécanique et/ou à fluide 15 et/ou électronique). Cette solution permet d'allonger la durée de chaque temps et particulièrement celui du ternps producteur d'énergie qui pourrait approcher voire dépasser les 50 % du cycle. L'augmentation de l'angle parcouru par chaque temps atténue le profil de la came, le rend plus régulier. Ce qui facilite le travail du galet et autorise une vitesse de rotation plus élevée, ayant pour effet d'augmenter la plage de fonctionnement de la machine. 20 Pour un système mécanique équipé de pignons à rayons variables, c'est la variation des rayons qui détermine l'angle parcouru par chaque temps et accélère ou décélère la vitesse du piston dans le cylindre pour composer le cycle de fonctionnement. Ni le profil de la came ni celui des pignons à rayons variables ne créent de mouvements alternatifs du piston dans le cylindre. C'est l'accélération ou la décélération de sa vitesse qui 25 compose chaque temps. Une ou plusieurs bagues/segment, fabriquées en une ou plusieurs pièces, logées dans une ou plusieurs rainures réalisées sur la face externe du cylindre, assurent l'étanchéité des liaisons entre le cylindre, le carter et/ou la culasse. Selon le montage, la force centrifuge générée par la rotation du cylindre plaque naturellement les bagues d'étanchéité contre le 30 carter. Un ressort (à lame ou autre) se glisse sous les bagues pour assurer l'étanchéité. A l'entrée du carter, sur l'admission et l'échappement, l'étanchéité et le sens d'écoulement du mélange sont assurés par des clapets de non-retour et/ou une distribution. L'incidence de la force centrifuge générée par la rotation du cylindre est à prendre en compte pour la circulation du mélange lors de l'admission et de l'échappement. Sur l'admission, la lumière du cylindre s'oriente, de préférence, vers l'intérieur du carter ou vers la culasse, alors que celle d'échappement vers l'extérieur. En créant une liaison entre le cylindre et le système mécanique, le guide d'entraînement peut être supprimé.

Le temps moteur peut s'exercer sur le piston. Critères pour un ensemble mécanique à cylindre fixe : L'angle parcouru par chaque mouvement rotatif du levier autour de l'axe central correspond à un temps du cycle. Il est fonction du relief que présente le profil de la came et des dimensions du balancier. La somme de ces angles parcourus par tour de l'axe central est égale à 360 degrés. Pour un angle donné, la course du piston est fonction de la distance entre l'axe central est l'axe du piston. Pour atténuer le profil de la came, on réduit son nombre de temps par tour de l'axe central en augmentant sa vitesse de rotation par un jeu de pignons multiplicateurs. Un multiplicateur peut servir un ou plusieurs systèmes mécaniques.

Le temps producteur ou transformateur d'énergie se fait par le piston pourvu d'un levier et passe par l'axe central en utilisant une liaison du type à roue libre et/ou électromagnétique ou par secteur denté dont le nombre correspond au nombre de temps moteurs par tour de l'axe central. Lorsque le dispositif comprend plus de deux cylindres diamétralement opposés, le système mécanique comprend deux roues libres et/ou deux liaisons électromagnétiques à sens de motricité inversés. Dans le cas d'un mouvement généré par un organe externe à la machine, sa transmission peut passer de l'arbre se sortie à l'axe central puis par le système mécanique qui actionne le levier et le piston dans le cylindre. Le montage de cet ensemble mécanique à cylindre fixe paraît complexe lorsqu'il comporte un cylindre unique. Il prend toute sa valeur avec une pluralité de cylindres, rectilignes et/ou toriques, car un système mécanique commun peut organiser la cinématique de l'ensemble, d'où un nombre réduit de pièces et une diminution sensible du volume. Avantages de l'ensemble mécanique selon l'invention : • Amélioration du rendement : Force motrice optimale et prolongée pendant toute la durée du temps producteur ou transformateur d'énergie - couple moteur important dès 30 les bas régimes. • Réduction du volume de la machine. • Possibilité d'un montage modulaire des carters. • Montage/démontage et maintenance plus aisés. • Economie de carburant et des rejets polluants.

Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente schématiquement la composition de base de l'ensemble mécanique. La figure 2 représente une vue d'un ensemble mécanique tournant équipé d'un système 5 mécanique comprenant un jeu de pignons à rayons variables. La figure 3 représente une vue d'un ensemble mécanique tournant équipé d'un système mécanique comprenant un guide, un balancier, une came mâle et un galet. La figure 4 représente une vue en plan d'un ensemble mécanique tournant composé de deux cylindres et de deux pistons toriques avec bagues/segment d'étanchéité entre les 10 cylindres et le carter. La figure 5 représente une vue en plan d'un ensemble mécanique tournant équipé d'un système mécanique comprenant une came femelle. La figure 6 représente une vue d'un ensemble mécanique composé d'un cylindre fixe et d'un piston, rectilignes ou toriques, équipé d'un système mécanique comprenant une came, 15 un multiplicateur de vitesse, un balancier, un galet, une transmission du mouvement par roue libre et/ou une liaison électromagnétique. La figure 7 représente une vue d'un ensemble mécanique avec cylindre fixe et piston, rectilignes ou toriques, équipé d'un système mécanique comprenant une came, un balancier, (multiplicateur de vitesse non représenté), un galet, un secteur denté et deux pignons. 20 La figure 8 représente un montage comprenant un cylindre et un piston rectilignes d'un ensemble mécanique fixe ou tournant, selon la première ou la deuxième version, utilisé pour un moteur thermique fonctionnant sur un cycle à deux temps. La figure 9 représente un montage comprenant un cylindre et un piston toriques d'un ensemble mécanique fixe ou tournant, selon la première ou la deuxième version, utilisé pour 25 un moteur thermique fonctionnant sur un cycle à deux temps. La figure 10 représente une vue en plan d'un ensemble mécanique composé de deux fois deux cylindres fixes et pistons, rectilignes et/ou toriques, équipés d'un système mécanique commun avec deux roues libres et/ou deux liaisons électromagnétiques. La figure 11 représente, en coupe, un cylindre torique composé de deux pièces. 30 La figure 12 représente une vue de dessus, en coupe, d'un cylindre torique composé de deux pièces. La figure 13 représente un montage modulaire en ligne de carters, dans une composition fixe ou tournante, équipés chacun d'un ou plusieurs ensembles cylindre/piston. La figure 14 représente un montage modulaire en parallèle de carters, dans une 35 composition fixe ou tournante, équipés chacun d'un ou plusieurs ensembles cylindre/piston.

En référence à ces dessins, fonctionnement de l'ensemble mécanique : Représentation schématique d'un ensemble mécanique selon la figure 1 : La figure 1 montre, schématiquement, la composition de base et le fonctionnement d'un ensemble mécanique fixe ou tournant : Autour d'un axe central (8), menant ou mené selon la réalisation de la machine et lié à un arbre de sortie (45) d'un carter (1), tourne ou oscille un levier (12) monté libre en rotation et doté d'un piston (11) qui se déplace dans un cylindre fixe ou tournant (9). L'axe central (8) est équipé d'un système mécanique (15) qui organise la cinématique entre les pièces et commande le cycle de fonctionnement du piston (11) dans le cylindre (9).

Fonctionnement d'un ensemble mécanique avec cylindre tournant selon la figure 2 : L'axe central (8), les cylindres (9) et le pignon (23) étant liés, ils tournent ensembles. Les pistons (11) et le levier (12) sont libres en rotation sur l'axe central (8). Le temps producteur ou transformateur d'énergie s'exerce sur la face intérieure des cylindres (9) qui, liés à l'axe central (8), reçoivent ou transmettent le mouvement jusque sur l'arbre de sortie (45) menant ou mené selon la réalisation de la machine. La force motrice qui s'exerce sur les cylindres (9) est tangentielle d'où un rendement optimal. Le système mécanique (15) organise la cinématique entre les pièces et empêche tout mouvement incontrôlé du piston (Il) dans le cylindre (9). Le pignon (23) fait tourner le pignon (22), l'arbre (35) et le pignon à rayon variable (38) qui à son tour entraîne le pignon à rayon variable (37) pour de transmettre le mouvement de rotation au levier (12) et aux pistons (11). La variation des rayons des pignons (37-38) provoque l'accélération ou la décélération des pistons (11) dans les cylindres (9) pour composer les temps du cycle de fonctionnement. C'est cette même variation des rayons qui détermine l'angle parcouru par les cylindres (9) dans le carter (1) pour chacun des temps égaux ou inégaux. Un système mécanique (15) peut servir un ou plusieurs ensembles cylindre/piston (9-11). Un dispositif de réglage (36) fait pivoter l'arbre (35) et les pignons (37-38) ou les pignons (37-38) autour de l'arbre (35) par rapport à l'axe central (8), pour faire varier le volume de la chambre de compression et générer un taux adapté aux besoins immédiats en fonction du paramétrage de la machine. La commande est mécanique et/ou à fluide et/ou électronique, elle-même pilotée par un calculateur ou l'ordinateur central. Les cylindres (9) comportent des lumières pour l'admission, l'échappement, l'injection et l'allumage. Lors de chaque cycle, les lumières correspondantes des cylindres (9), du carter (1) et/ou de la culasse (2) s'alignent pour que les fonctions respectives s'effectuent.

Une ou plusieurs bagues/segment (25), logées dans une ou plusieurs rainures réalisées sur la face extérieure des cylindres (9), assurent l'étanchéité des liaisons entre les cylindres (9), le carter (1) et/ou la culasse (2). Selon le montage, la force centrifuge plaque naturellement les bagues (25) contre le carter (1). Un ressort (28) (à lame ou autre) se glisse sous les bagues (25) pour assurer le contact et l'étanchéité. La réalisation d'un moteur à deux temps se fait en tenant compte des figures 7 et 8. Fonctionnement d'un ensemble mécanique avec cylindre tournant selon la figure 3 : Seul le système mécanique (15) diffère de celui de la figure 2. Le guide (20), lié à l'axe central (8), tourne avec lui et entraîne le balancier (17), monté sur l'arbre (16), équipé du dispositif de rappel (24) (à ressort ou autre) et du galet (18) qui, en suivant le profil de la came (19) génère des mouvements alternatifs menants ou menés pour composer les temps égaux ou inégaux du cycle de fonctionnement. Le balancier (17) transmet à l'ensemble levier/piston (11-12) ces mouvements par l'intermédiaire des secteurs dentés.

En jouant sur le profil variable de la came (19), on accentue le pivotement du balancier (17), du levier (12) ainsi que la course du piston (11) dans le cylindre (9) pour faire varier le volume de la chambre et générer un taux de compression adapté aux besoins immédiats en fonction du paramétrage de la machine. La commande est mécanique et/ou à fluide et/ou électronique, elle-même pilotée par un calculateur ou l'ordinateur central. Le dispositif de réglage (36) peut être utilisé en gardant un profil de came (19) fixe. La réalisation d'un moteur à deux temps se fait en tenant compte des figures 7 et 8. La figure 4 représente, en vue de dessus, un montage de deux ensembles cylindre/piston (9-11), avec débattements des pistons (11), équipés de bagues/segment (25) d'étanchéité insérées entre les cylindres (9) et le carter (1). Cette figure ne détermine pas : • La position exacte et les dimensions des lumières (4 et 5). • La position relative des pistons (11), avec explosions simultanées ou séparées et avec ou sans adjonction d'un volant et/ou de masses de compensatrices. La figure 5 représente une vue en plan d'un ensemble mécanique tournant équipé d'un système mécanique (15) présentant une came (19) à profil femelle.

Fonctionnement d'un ensemble mécanique avec cylindre fixe selon la figure 6 : Lorsque le piston (11) est rectiligne, il se raccorde au levier (12) par l'intermédiaire de la tige de piston (14) qui coulisse dans le guide (13) et s'articule en (30). Lorsque le piston (11) est torique, il se raccorde directement sur le levier (12).

Un multiplicateur de vitesse (44), faisant partie du système mécanique (15), se compose d'un pignon (23) qui, lié à l'axe central (8), entraîne le pignon intermédiaire double (22) qui fait tourner la came (19) et son pignon (21), tous deux montés libres sur l'axe central (8). Il augmente la vitesse de la came (19) pour que son profil compose moins de temps par tour et atténue le travail du galet (18). En suivant le profil de la came (19), le galet (18) génère des mouvements alternatifs, menant ou mené, qui composent les temps égaux ou inégaux du cycle de fonctionnement. 1.1n balancier (17), équipé d'un dispositif de rappel (24) (à ressort ou autre) transmet ces mouvements au levier (12) et au piston (11) par l'intermédiaire des secteurs dentés.

Le levier (12), oscillant autour de l'axe central (8) lié à l'arbre de sortie (45), comprend dans son articulation une liaison du type roue libre (40) et/ou électromagnétique (41) pour entraîner ou être mené selon la réalisation de la machine. La réalisation d'un moteur à deux temps se fait en tenant compte des figures 7 et 8. Fonctionnement d'un ensemble mécanique avec cylindre fixe selon la figure 7 : C'est le même fonctionnement que celui de la figure 6, sauf que la liaison entre l'axe central menant ou mené (8) et le levier (12) est assurée par un secteur denté (33). Les pignons (22-23) assurent la transmission du mouvement menant ou mené. Les figures 8 et 9 représentent un montage de l'ensemble cylindre/piston (9-11) lorsque l'ensemble mécanique est utilisé pour un moteur deux temps, dans une composition fixe ou 20 tournante, muni d'une chambre d'admission sous le piston (11) et un conduit de communication (42) avec le haut du cylindre rectiligne (fig. 8) ou torique (fig. 9). Fonctionnement d'un ensemble mécanique avec cylindre fixe selon la figure 10 : Il est identique à celui de la figure 6. Il se compose d'un carter (1) recevant deux ensembles cylindre/piston (9-11) rectilignes 25 et/ou toriques, opposés et liés deux à deux. Autour de l'axe central (8), menant ou mené, oscille le levier (12) monté libre en rotation. Les pistons (11) diamétralement opposés ont le même sens de fonctionnement du cycle dont deux dans le même sens de rotation que l'axe central (8) et les deux autres en sens inverse. L'articulation du levier (12) comprend une liaison du type roue libre (40) et/ou électromagnétique (41) (voir figure 6). Le levier (12) ou 30 la tige de piston (13) comporte une crémaillère ou un secteur denté (31) qui permet à la deuxième roue libre (40) et/ou à la deuxième liaison électromagnétique (41) de recevoir ou de transmettre le temps producteur ou transformateur d'énergie en sens inverse. Le pignon (23), lié à l'axe central (8), redresse le sens de rotation du mouvement. La came (19) est dotée d'un multiplicateur de vitesse (44) (non représenté). Cette machine à quatre cylindres (9) peut fonctionner avec un seul système mécanique (15) et présente un montage particulièrement intéressant qui diminue le volume et le nombre de pièces. Les figures (11-12) représentent un cylindre torique constitué de deux pièces pour faciliter son usinage. Ce type de cylindre permet un gain de volume conséquent par rapport à un cylindre rectiligne et d'avoir une force motrice tangentielle sur l'axe du cylindre. Chaque machine se compose d'un ou plusieurs carters (1) contenant chacun un ensemble mécanique constitué d'un ou plusieurs ensembles cylindre/piston (9-11), dans une composition fixe ou tournante selon sa réalisation, équipés d'un ou plusieurs systèmes mécaniques (15). Les carters (1), montés en lignes (fig. 13) ou en parallèles (fig. 14), sont reliés entre eux avec ou sans liaisons démontables (27).

Claims (4)

REVENDICATIONS

1 : Ensemble mécanique pour la réalisation de machines telles que moteurs thermiques, compresseurs, doté d'un cylindre, d'un piston et dont la cinématique est comprise dans un carter avec arbre de sortie caractérisé en ce que le mouvement relatif entre un cylindre (9) et un piston (11) s'effectue autour d'un axe central (8), lié à un arbre de sortie menant ou mené 5 (45) selon la réalisation de la machine, lequel axe central (8) est équipé d'un système mécanique (15) qui se compose principalement de pièces telles que pignons (22-23-37-38), galet (18), came (19) et selon la version roue libre (40), liaison électromagnétique (41), secteur denté (33), multiplicateur de vitesse (44), permettant d'organiser une cinématique entre les pièces ci-nommées et de commander un cycle de fonctionnement du piston (11) 10 dans le cylindre (9).

2 : Ensemble mécanique selon la revendication 1 caractérisé en ce que dans une première version le cylindre (9) est lié à l'axe central (8), raccordé à l'arbre de sortie (45), pour l'entraîner ou être mené tout en tournant avec lui dans le carter (1) cylindrique ou torique, lequel cylindre (9) contient dans sa rotation le piston (11) pourvu d'un levier (12) 15 monté libre sur l'axe central (8) et lié au système mécanique (15) qui commande le cycle de fonctionnement du piston (11) dans le cylindre (9).

3 : Ensemble mécanique selon la revendication 1 caractérisé en ce que dans une deuxième version le cylindre (9) est fixe alors que le piston (11) et son levier (12) sont animés de mouvements alternatifs, menants ou menés, organisés par le système mécanique 20 (15), lequel levier (12) oscille autour de l'axe central (8) et comprend dans son articulation une liaison du type roue libre (40) et/ou électromagnétique (41) ou un secteur denté (33) pour entraîner l'axe central (8), lié à l'arbre de sortie (45) ou pour être mené selon la réalisation de la machine.

4 : Ensemble mécanique selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce qu'une ou 25 plusieurs bagues/segments (25) logées dans une ou plusieurs rainures réalisées sur la face extérieure du cylindre (9) assurent l'étanchéité des liaisons entre le cylindre (9), le carter (1) et/ou une culasse (2) ,et qu'un ressort (28) (à lame ou autre) est logé sous chaque bague/segment (25) pour assurer le contact et l'étanchéité de la liaison. : Ensemble mécanique selon les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la came (19), 30 faisant partie du système mécanique (15), présente une surface de contact lisse ou à engrenages dans sa liaison avec le galet (18) et/ou un profil fixe ou variable pour déterminer et/ou permettre : • une course et une vitesse de déplacement du piston (11) dans le cylindre (9),• un arrêt du piston (11), dit calage, en début et/ou en cours et/ou en de fin de course, • d'avoir une valeur spécifique de l'angle parcouru par le cylindre (9) pour chaque temps du cycle de fonctionnement avec positions relatives de l'ensemble des 5 lumières réalisées dans le cylindre (9), le carter (1) et/ou la culasse (2), • une pression optimale exercée sur la paroi intérieure du cylindre (9) et sur le piston (11), pendant toute la durée du temps producteur ou transformateur d'énergie, par une recherche du volume idéal de la chambre de compression en fonction de la courbe d'explosion/détente du mélange ou de compression, du ou des calages, de la 10 course et de la vitesse de déplacement du piston (11), • une expulsion totale des gaz brûlés lors de la phase d'échappement, • de faire varier la course du piston (11) et générer un taux de compression adapté aux besoins immédiats en fonction du paramétrage de la machine en utilisant le ou les profils variables de la came (19) à commande mécanique et/ou à fluide et/ou 15 électronique, elle-même pilotée par un calculateur ou l'ordinateur central. 6 : Ensemble mécanique selon les revendications 1, 2 et 5 caractérisé en ce que des pignons à rayons variables (37-38), faisant partie du système mécanique (15), remplacent le galet (18) et la came (19) pour remplir les mêmes fonctions. 7 : Ensemble mécanique selon les revendications 1 à 3 et 6 caractérisé en ce qu'un 20 dispositif de réglage (36), faisant partie du système mécanique (15), fait pivoter : • le balancier (17), le pignon (38) ou autre autour de l'arbre (16 ou 35), par rapport à l'axe central (8) • l'arbre (16 ou 35) équipé du balancier (17), du pignon (38) ou autre, autour de l'axe central (8), 25 pour faire varier la course du piston (11) dans le cylindre (9) et générer un taux de compression adapté aux besoins immédiats en fonction du paramétrage de la machine, lequel dispositif de réglage (36), mécanique et/ou à fluide et/ou électronique, est piloté par un calculateur ou l'ordinateur central. 8 : Ensemble mécanique selon les revendications 1, 2 et 4 à 7 caractérisé en ce que le 30 cylindre (9) et le pignon (23) étant liés à l'axe central (8), ils tournent avec lui et que le pignon (22) entraîné par le pignon (23) fait tourner l'arbre (35) et le pignon à rayon variable (38) qui entraîne le pignon à rayon variable (37) afin de transmettre le mouvement rotatif au levier (12) et au piston (11) pour composer le cycle de fonctionnement du piston (11) dans le cylindre (9) et que le dispositif de réglage (36) fait varier la course du piston (11) dans lecylindre (9) pour générer un taux de compression adapté aux besoins immédiats et qu'une ou plusieurs bagues/segment (25) assurent l'étanchéité entre le cylindre (9), le carter (1) et/ou la culasse (2). 9 : Ensemble mécanique composé d'un ou plusieurs carters (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que ces carters (1) sont montés en lignes sur un axe central commun (8) ou plusieurs axes centraux (8), concentriques et indépendants, avec ou sans liaisons démontables (27) ou en parallèles, reliés par chaîne, courroie, pignons ou autre, comprenant chacun un ou plusieurs ensembles cylindre/piston (9-11), dans une composition fixe ou tournante selon la première ou la deuxième version, équipés d'un ou plusieurs systèmes mécaniques (15). 10 : Utilisation d'un ensemble mécanique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 pour réaliser des machines telles que compresseurs, moteurs thermiques, groupes électrogènes, pompes ou autres.