47 - Jean Joseph Étienne LENOIR (35) (1822 - 1900) [1][2]


Perfectionnements apportés aux moteurs à gaz


Basic patent

French patent           158259

Application date:      27 October 1883

Grant date:               24 January 1884


Le but des présentes est de breveter un moteur à gaz complet fonctionnant avec des mélanges comprimés, avant l'inflammation, dans une chambre spéciale maintenue à une haute température et traversant le cylindre avant d'arriver au réchauffeur, ainsi que les divers organes s’y rattachant; notamment les dispositions d'un régulateur qui assure à ce moteur une marche absolument régulière et économique.

C'est une disposition absolument nouvelle du principe renfermé dans mes brevets du 20 octobre 1880 n° 139247 et addition du 9 novembre 1880

Là ils se chauffent avant la l'inflammation, de telle sorte que, grâce a la température obtenue, les mélanges les plus pauvres sont brûlés et que la haute température accumulée par le réchauffeur donne le maximum de dilatation au gaz et permet, par conséquent de produire la force avec une moindre dépense de combustible gazeux.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 1

Application date:      4 January 1884

Grant date:               1 March 1884


Le présent certificat comprend les points suivants: 

  • Enveloppe du cylindre au moyen d’ailettes plus ou moins longues
  • Soupapes s’ouvrant ou se fermant à volonté. 
  • Rainures dans l'intérieur de la chambre d'allumage. 
  • Émaillage du réchauffeur.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)



Addition 2

Application date:      23 February 1884

Grant date:               24 May 1884


Le présent certificat consiste dans les deux points suivants: 

  • L'application au moteur à gaz comprimé de palettes refroidissantes placées directement sur la chambre à inflammation.
  • L'application d'une soufflerie hydraulique faisant passer l'air dans des carbures d’hydrogène afin de produire de l’air carburé destiné à remplacer le gaz d'éclairage dans la marche des moteurs.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 3

Application date:      12 July 1884

Grant date:               29 November 1884


Cette addition comprend des perfectionnement relatifs, les uns aux modes d'inflammation des mélanges gazeux dans les moteurs à compression, les autres à l'emploi de l’air carburée pour remplacer le gaz d’éclairage dans les mêmes moteurs.























(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 4

Application date:      18 September 1884

Grant date:               2 February 1884


Carburateur muni d'un mouvement quelconque soit rotatif soit oscillant, permettant aux hydrocarbures de se répartir uniformément dans les matières garnissant le carburateur et assurant ainsi une marche régulière et normale.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 5 [3]

Application date:      24 October 1884

Grant date:               24 February 1885


Je revendique l'application à la soupape d’entrée d’air et de gaz, dont je me suis réservé l'emploi, par mon brevet du 27 octobre 1883, d'une chambre d'allumage mobile actionnée par le moteur et amenant la flamme ou la platine destinées à l'inflammation jusqu'à l'orifice d'inflammation lui-même.


Addition 6

Application date:      29 October 1884

Grant date:               26 February 1885


En résumé, j'entends breveter et me réserver comme ma propriété personnelle: 

L’application aux moteurs à compression de la soupape brevetée déjà par moi, pour ces moteurs dans mon brevet principal du 27 octobre 1883: la dite soupape mue par l'aspiration-même du piston, sans autre mouvement mécanique et disposée pour pouvoir marcher à l’électricité sans avoir à craindre le contact de l’huile tant pour la soupape elle-même que pour l'inflammateur.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 7

Application date:      12 December 1884

Grant date:               10 April 1885


Les deux perfectionnements qui font l'objet de la présente addition concernent, le premier, le carburateur du moteur à air carburé, le second le mode de distribution de l'électricité dans les moteurs, soit à gaz, soit à air carburé dans lesquelles l'explosion se fait au moyen de l'étincelle électrique. 

  • Clapet régulateur de pression du carburateur.
  • Mode de distribution de l'électricité pour l'inflammation de mélange gazeux.

















(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 8

Application date:      22 January 1885

Grant date:               20 May 1885


En résumé j'entends breveter …:

1° l'emploi du vide créé par l’aspiration du piston pour produire l’air carburé sans aucun mécanisme et l'amener au moteur lui-même, ainsi que les dispositions adoptées par moi … 

2° L'emploi d'un curseur placé sur le levier du régulateur pour modérer ou augmenter à volonté la vitesse du moteur.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)



Addition 9

Application date:      4 February 1885

Grant date:               5 June 1885


Quoique le tiroir Hugon [4] se trouve dans le domaine public, comme je tiens avant tout, à conserver ma liberté et comme je veux chercher à éviter qu’un Monsieur quelconque vienne puiser dans le domaine public ce qui lui faut pour me faire un procès injuste, je prends moi-même aujourd'hui un certificat d'addition pour dire que le mieux, dans l'emploi des tiroirs d'allumage des moteurs à gaz à compression, est encore de se servir purement et simplement du tiroir Hugon, tel qu’il a été fait par lui, parce que, non seulement ce tiroir équilibre la pression, mais encore donne une légère surtension au bec allumeur, très favorable au travail. 

Il est à peine besoin d'ajouter que je règle simplement la pression de l'insufflateur d’air de manière que sa tension soit légèrement supérieure à la tension de compression produite dans le cylindre de la machine. Je fais l'insufflateur au moyen d'un petit piston fixé sur le tiroir et s’enfonçant dans dans un cylindre, comme l'indique le dessin ci-joint.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 10

Application date:      26 March 1885

Grant date:               27  August 1885


Le temps de faire le contact électrique et le temps pendant lequel la bobine se charge, sont presque inappréciables il est vrai, mais suffisants pour que la machine à gaz, marchant à grande vitesse, donne un retard pour amener l'étincelle d’induction à l'inflammateur. 

Pour la facile mise en marche de la machine à gaz il faut que l'inflammation se fasse au delà du point mort tandis que pour que la consommation soit réduite à son minimum il faut, pour ainsi dire, que cette inflammation se fasse un peu avant le point mort. Du reste, pour arriver à la consommation la plus petite possible, il faut pouvoir faire varier méthodiquement le point d'inflammation.

En résumé j'entends revendiquer

1° L’usage d'une dispositions méthodique permettant la mise en train facile de la machine à gaz en même temps qu'elle assure la consommation la plus petite possible 

2° et particulièrement l'appareil qui le réalise

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 11

Application date:      14 November 1885

Grant date:               15 February 1886


J'ai remarqué que dans le moteur à air carburé, il faut faciliter l'arrivée du gaz au cylindre à cause du poids spécifique considérable de ce gaz. Pour cela j’élève le carburateur au-dessus du moteur dans une position telle que le gaz puisse descendre par son propre poids dans la boîte à soupape d'admission.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 12

Application date:      24 April 1886

Grant date:               20 August 1886


Le but de cette addition est d’indiquer la disposition d'un carburateur d’air à essence de pétrole qui, tout en étant le développement de celui que j'ai fait breveter précédemment en diffère par quelques particularités. 

Le tambour est tournant et simplement garni sur sa circonférence d’augets ou de palettes dont la fonction est de faire tomber l'essence de pétrole en nappes à travers le courant d’air qui traverse le tambour.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 13

Application date:      26 August 1886

Grant date:               27 December 1886


Le but de la présente addition est d’indiquer une application des moteurs à air carburé à la navigation. 

Par le dispositif indiqué au dessin ci-joint, on satisfait aux conditions requises par la navigation fluviale et maritime. En effet la stabilité du bateau est assurée par la forme du bâti et la disposition d'un volant très lourd à la partie inférieure; le sommet de la machine affleure le bordage de l'embarcation.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)



Addition 14

Application date:      4 March 1887

Grant date:               2 August 1887


Les moteurs à gaz sont, du moins jusqu'à ce jour, presque uniquement appliqués à la petite industrie; ils sont donc placés pour la plupart dans des appartements habités, souvent même à l'étage, et dans ces conditions il est de toute nécessité que le moteur soit silencieux. 

Aucun des moteurs connus jusqu'ici ne possède cette qualité et cela tient surtout aux bruits des engrenages, quelque bien ajustés qu'ils soient. Ce bruit ne peut que s'accroître par suite du fonctionnement du moteur à cause de l'usure de ces engrenages

La présente addition a pour but d'assurer à la machine une marche parfaitement silencieuse. Pour cela on remplace dans chaque paire d'engrenages une des roues en métal par une roue en bois durci, en fibre comprimée, en papier comprimé etc, en général en toute matière non sonore.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 15

Application date:      22 September 1887

Grant date:               28 December 1887


Dans l'addition du 23 avril 1885, j'ai indiqué une disposition permettant de donner une grande stabilité au bateau [5]: elle consiste à placer le volant horizontalement et à la partie inférieure d'un arbre moteur vertical actionné par un ou deux cylindres superposés. 

Aujourd'hui, j'entends me réserver, outre la disposition précédente, une disposition plus simple donnant certains avantages, entre autres, une hauteur moins grande pour la machine comme le montre le dessin.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 16

Application date:     5 October 1887

Grant date:              10  January 1888


La présente addition a pour but l'utilisation de la chaleur latente de l'eau de refroidissement des moteurs, ce qui permet de réduire considérablement la quantité d'eau nécessaire au fonctionnement. 

À cet effet, il suffit de laisser l'eau de refroidissement, placé autour du cylindre moteur, s’échauffer jusqu'à l’ébullition

Mais à mesure que l'eau rentre en vapeur, sa quantité diminue et bientôt le cylindre ne serait plus entouré sur toute la surface de l'action refroidissante. 

Il faut donc munir le moteur d'un appareil alimentateur qui restitue de l'eau au fur et à mesure de son évaporation.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 17

Application date:     14 December 1887

Grant date:              5 March 1888


Les inflammateurs que j'ai employés jusqu'à ce jour et qui sont du reste décrits dans mes précédents brevets, consistaient en une borne isolante de porcelaine fixée dans une monture métallique au moyen d'un ciment spécial. 

L'expérience a montré que ces inflammateurs se brisent assez rapidement ou laissent fuir les gaz à la suite de la rupture du ciment produite par les explosion répétées. 

L'inflammateur que je projette aujourd'hui (voir le dessin ci annexé) consiste en une borne isolante en porcelaine dont la tête a un diamètre légèrement supérieure au reste du corps. Une monture métallique vient s’appliquer contre l'épaulement formé par la tête, et la borne est emprisonnée dans sa monture par un écrou presse étoupe serrant une garniture en aimante ou toute autre matière.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 18

Application date:     30 January 1888

Grant date:              11 April 1888


Dans mes précédents brevets j'ai indiqué l'emploi de l'allumage à l'électricité, soit avec pile et bobine, soit avec machine magnéto ou dynamo et bobine. 

Dans le cas d'une petite machine, la vitesse de cette machine doit être calculée de manière qu’en marche normale du moteur, elle donne une intensité et une force électromotrice suffisantes pour l'allumage; on disposera donc en conséquence les organes de transmission du mouvement. Mais à la mise en marche, on fait tourner à la main le volant du moteur, on est donc loin d'atteindre les 150 à 200 tours de la marche normale, tout au plus fait on faire au volant de 30 à 50 tours; par suite la machine électrique ne marche pas assez vite et l'allumage ne se fait pas. 

En résumé, je revendique comme ma propriété personnelle l'emploi d'une vitesse de mise en marche obtenue au moyen d'une poulie commandée par l'extérieur ou l'intérieur de la jante d'un volant, sans cependant m'interdire l'emploi de toute autre moyen.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 19

Application date:     13 July 1888

Grant date:              17 September 1888


Le but de la présente addition est d'indiquer les divers perfectionnements apportées aux moteurs à gaz et à air carburé s’appliquant à l'industrie ou à la navigation. 

J'entends réserver outre les dispositions précédentes, la disposition à quatre cylindres fondus deux par deux et placés dans le plan vertical l'un en face de l'autre. 

L'arbre moteur placé verticalement à deux coudes à 180°, cette disposition permet d'avoir deux explosions par tour de manivelle; par suite le volant se trouve moins lourd, son diamètre diminue ce qui permet de le loger plus facilement à la partie inférieure de la machine, position très importante à laquelle j'attache un intérêt tout particulier.

De plus la disposition employée pour le régulateur permet de faire varier la vitesse du moteur avec la plus grande facilité

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 20

Application date:     3 November 1888

Grant date:              12 December 1888


Le but de la présente addition est d'indiquer les divers perfectionnements apportés aux moteurs à gaz s’appliquant au tramways. 

J'entends me réserver, outre les dispositions précédentes appliquées à la navigation, la disposition à deux ou quatre cylindres horizontaux fondus deux par deux ou séparément et placés dans le plan vertical du même côté, dans le cas d'un moteur à deux cylindres, et l’un en face de l'autre, dans le cas d'un moteur à quatre cylindres. 

L'arbre moteur placé verticalement avec deux manivelle dans le même plan ou à 180°, suivant que le moteur est à deux ou quatre cylindres, actionne un autre arbre placé horizontalement et en travers du véhicule …



(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 21

Application date:     9 February 1889

Grant date:              8 April 1889


Les dispositions objets de cette addition sont au nombre de deux

  • l’une relative à l'alimentation en essence de pétrole des moteurs
  • l’autre relative à l'échappement des produits de la combustion 

Alimentation d'essence. - On éprouve dans certains cas une certaine gêne à venir placer le carburateur d’air, par l'essence de pétrole, directement au-dessus de la machine, parce que sur le carburateur, faisant office de réservoir, acquiert des dimensions un peu grandes. 

Il est quelques fois également difficile de le placer latéralement, à cause de la largeur restreinte des emplacements dont on dispose. 

L'alimentation aussi n'est pas très facile par les moyens ordinaires de remplissage et l'entretien d'un niveau à peu près constant ne se fait pas aisément.

‍ Échappement. - Les gaz sortant des cylindres moteurs de l'appareil sont souvent à une température fort élevée

On les fait détendre dans un cylindre de forte dimension pour atténuer le bruit de l'échappement, mais ce cylindre s’échauffe assez vite et la détente s’y fait mal. 

Pour éviter ce résultat, on fait arriver dans le cylindre les eaux de refroidissement qui ont circulé autour des cylindres moteurs. 

Elles arrivent par un tube persillé de manière à produire une espèce de pluie. - Cette pluie a l'avantage de refroidir les gaz sortant, d’empêcher l'élévation de température du cylindre détendeur et, en même temps en abaissant la température des gaz d’échappement de détruire leur tension.


(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 22

Application date:     5 July 1890

Grant date:              4 November 1890


Le but des présentes et d’indiquer les nouveaux perfectionnement que j'ai apportés au moteur à gaz

Je commencerai par décrire une disposition d'ensemble figurée au dessin, principalement applicable aux moteurs à grande vitesse, dans laquelle le moteur se compose de deux cylindres fondus séparément et réunis entre eux par un boulonnage central. 

Quatre colonnes relient les cylindres au bâti de la machine. Deux des colonnes sont reliées par une traverse sur laquelle sont placés tous les organes de distribution, elle supporte également l'arbre des cames de distribution qui est actionné à l'une de ses extrémités part deux roues d’engrenages dont une a des dents en fibres comprimées, ou en bois de façon à éviter le bruit; à l'autre extrémité se trouve le distributeur d'électricité et la came d'allumage.

 

En résumé je revendique comme ma propriété la disposition générale de la machine et en particulier celle du changement de calage de la came d'allumage par le régulateur, l'emploi de la fibre comprimée pour engrenage afin d'éviter le bruit, le réglage de l'introduction du mélange dans la soupape.

(Source: archives de l’Institut national de la propriété industrielle)


Addition 23 [3]

Application date:     10 Octobre 1890

Grant date:              30 January 1891


Le but que je me suis proposé dans la présente addition est d'employer les carbures volatils pour la marche de mes moteurs à réchauffeur dans des conditions différentes de celles où je les ai employés jusqu'à présent. 

Jusqu'ici, j'ai carburé l'air avec les vapeurs produites à froid par les carbures, mais si je veux employer des carburants moins volatils, le travail devient incomplet. 

J'ai donc pensé à utiliser la chaleur de mon réchauffeur pour produire la volatilisation des différents carbures, et comme cette température en marche normale est fort élevée je pourrai utiliser des carbures peu volatils

À cet effet je me sers de la surface extérieure de mon réchauffeur. Je fais tomber au moyen d'un distributeur convenablement réglé du carbure sur un point déterminé du réchauffeur. Il y a évaporation ou décomposition. Cette évaporation pourra être plus ou moins lente, il suffit qu'elle soit complète. 

Les gaz qui se produisent dans l'espace clos ou j’opère se rendront par un tube dans un gazomètre dont le volume sera choisi de manière à faire une réserve de gaz pour un temps déterminé de marche.

Il faut qu'on soit sûr qu'en tout état de cause l'évaporation ou la décomposition du carbure ait le temps de s'opérer.

Quand la température du moteur étant devenue suffisante pour une marche préalable, on aura rempli le gazomètre de carbure gazéifié, on marchera avec lui en le mélangeant à l'air comme avec du gaz ordinaire. L'appareil destiné à amener le pétrole peut être un simple robinet, un réglage méthodique ou un vaporisateur. Le robinet pourra également être réglé par le mouvement du gazomètre. La réserve que j'aurai dans le gazomètre permettra de le régler à la main.


Corresponding patents [6]

Corresponding patents were granted in the USA, United Kingdom, Spain, Russia, Italy and Austria. [6]

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[1] FamilySearch database (KC86-FJP)

[2] Wikipedia

[3] no drawing

[4] Wikipedia

[5] see addition 13 (Lenoir’s date reference seems to be incorrect)

[6] ES4750, US335462, US345596, GB5315/1883, GB610/1885, AT42213/1884, AT2861/1885, BE63141,  IT17874

(04/01/2022)