Brevet FR2003499A1 — publié le 19691107

La présente invention est relative à un type de moteur qui est constitué par trois séries d'éléments indépendants, ce mo teur étant conçu suivant une combinaison nouvelle de moyens physiques et mécaniques et étant actuellement en cours d'essais Les caractristiques de l'invention apparartront au cours de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un moteur suivant l'invention, faite en sue référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels les Fig.l et 2 sont des schémas montrant le fonctionnement d'un moteur suivant l'invention, ce moteur pouvant être à deux, quatre ou plus cylindres, et du type à deux ou à quatre temps, et pouvant fonctionner aussi bien à la vapeur qu'au gas-oil ou à l'essence la Fig.3 est une vue d'un moteur suivant l'invention comportant deux cylindres, et du type à quatre temps ; la Fig.4 est une coupe d'un dispositif d'étanchéité Le moteur suivant l'invention développe de l'énergie en utilisant à la fois l'action et la réaction Pour faire comprendre ceci, on fera une comparaison entre les moteurs à combustion interne connus du type à pistons et le moteur selon l'invention .D'une façon générale, les moteurs à combustion interne à pistons comportent des cylindres disposés en ligne et dirigés axialement en direction du vilebrequin .Le moteur selon l'invention comporte également des cylindres,mais, ces cylindres ont une forme incurvée et une section rectangulaire et sont disposés à la périphérie d'un élément rotatif avec lequel les cylindres aussi bien que les pistons tournent dans le même sens Les moteurs à combustion interne de type classique existant jusqu'à présent sont constitués par deux séries séparées d'éléments c'est-à-dire une série d'éléments stationnaires fixes sur la base du moteur et une autre série d'éléments mobiles qui entraînent un seul arbre de sortie de puissance Le moteur selon l'invention qui va être décrit dans la suite de la présente description n'est pas fixé sur une base mais comporte un corps rotatif et est constitué par trois séries d'éléments qui entraient deux arbres de sortie de puissance,si multanément .L'un de ces arbres est entraîné par l'action méca- nique et l'autre arbre est entraîné par la réaction mécanique se se reportant aux Fig.l et 2, la première série d'éld- ments est représentée par un levier 10 ayant une forme en Z,dont les branches d'extrémité constituent des tiges de piston qui travaillent alternativement à l'intérieur de cylindres 11, et qui entraîne, par des vilebrequins 12, des pignon s DO et un pignon 27 un arbre central 58.Tous ces éléments mobiles qui constituent la première série d'éléments sont montés et agissent à l'intérieur d'un carter rotatif 14 ( Fig.2, Fig.5) Le carter 14 comporte les cylindres incurvés 11 fixés sur sa périphérie, et forme avec ceux-ci un bloc rotatif, qui constitue une seconde série d'éléments qui, en fonctionnement,renferme tous les éléments mobiles constituant la première série L'ensemble de ces deux séries d'éléments constitue un volant relativement volumineux qui est soutenu par des roulements à rouleaux 15, et tourne à l'intérieur d'une troisième série 16 d'éléments stationnaires qui constituent un bâti de soutien disposé tout autour du corps rotatif En bref et comme on peut le voir au dessin, ce type de moteur comprend donc trois séries d'éléments : la première série est constituée par les éléments rotatifs qui effectuent un màu- vement de rotation et un mouvement alternatif, la seconde série d'éléments par le carter 14 avec les cylindres 11 et animé d'un mouvement de rotation continue, et la troisième série par le bâti stationnaire de base Si l'on considère que ce type de moteur constitue un volant à entrainement mécanique, soutenu par les roulements 15 du bâti 16, et soumis à une rotation continue en fonctionnement, il est intéressant de se rappeler que le bâti 16 peut être recouvert par exemple au moyen d'une plaque afin de constituer un ensemble fermé afin d'éviter toute pénétration de poussières et des fuites d'huile dues à la force centrifuge et s'échappagt par exemple par un orifice d'entrée de l'air de refroidissement On comprend également que le bâti 16 n'agit pas en tant que support mécanique c 'est-à-dire qu'il n'intervient pas pour supporter ou freiner les effets de la force de réaction.Le bâti stationnaire 16 supporte exclusivement les effets de la force centrifuge et du poids du volant rotatif D'une façon générale, les moteurs à combustion interne existant sont fixés sur un berceau de support de telle façon qu'ils puissent effectuer leurs actions mécaniques et pour cette raison leur force de réaction est perdue dans le châssis du véhicule qu'ils entraînent, ce qui dans quelques cas est préjudiciable Le moteur selon l'invention ne doit pqs nécessairement reposer sur son bâti de support pour fonctionner.Le corps du moteur est maintenu au moyen de roulements et peut tourner dans un sens ou dans l'autre, dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse .Pour fournir son action mécanique, le moteur prend appui sur la résistance offerte par l'une des roues motrices du véhicule lorsqu'il entraîne ce dernier .Comme on peut le voir à la Fig.3, le moteur prend appui sur la force de frottement des roues lorsque ces dernières sont en contact avec le sol En se reportant à la Fiv.5, le moteur est monté de façon à entraîner les deux roues motrices d'un véhicule automobile et montre de quelle façon le moteur utilise la force de frottement développée par les roues comme moyen mécanique d'appui Le bloc-cylindres du moteur étant rotatif, le carburateur ( non représenté ) est monté au centre du moteur, auprès de 1 'ar- bre central, et est fixé seulement au moyen d'un support 17.Des garnitures d'étanchéité 18 empêchent la sortie des gaz d'échappement , ces gaz étant évacués par l'intermédiaire de trous prévus dans le dispositif de support 19 et passent par des tubes d'admission 20 qui sont fixés sur le carter rotatif 14. L'huile de graissage est emmagasinée dans un réservoir disposé à l'extérieur du carter du moteur et elle est aspirée au moyen d'une pompe à huile qui est entratnée par la courroie de la dynamo, l'huile pé ndtrant par un tube 22qui est relié à l'arbre central, celui-ci comportant un certain nombre de petits trous permettant la distribution de l'huile aux différents points du moteur à lubrifier. La force centrifuge facilite le graissage et renvoie l'huile en la projetant contre le carter de protection.Cette huile est alors renvoyée dans le réservoir par gravité Le dispositif de refroidissement par air est pratique du fait que les cylindres fonctionnent au cours d'un mouvernent de rotation constant qui leur permet ainsi d'éliminer toute la chaleur L'échappement des gaz de combustion s'effectue par l'intermédiaire d'un tube disposé et fixé tout autour du corps rotatif du moteur et tournant avec lui à la façon d'un volant, et les gaz d'échappement quittent ce tube par l'intermédiaire de petits trous pour passer dans un collecteur stationnaire t5, qui est fixé sur le bâti 16.Le collecteur des gaz d'échappement comporte intérieurement des cloisons,et l'un de ses cotés est ouvert,les gaz étant conduits à partir de ce dernier dans un tuyau d'échappement externe Un prototype de moteur selon l'invention a déjà fonctionné, et son rendement a été amélioré par l'utilisation d'un cylindre de petit diamètre permettant d'obtenir une course de 400 mm de telle sorte qu'au cours dú cycle moteur, le mélange combustible demeure an cours de combustion dans les cylindres peRdant une période de temps plus longue, et lorsque les cylindres sont mis à l'échappement, les gaz d'échappemegt sont soumis à une faible action centrifuge dans les tuyaux d'échappemeht.Il résulte de cette combustion prolongée que les gaz sont brûlés complètement et contiennent moins d'agents nocifs lorsqu'ils sont évacuEs dans l'atmosphère Ce type de moteur comporte des cylindres relativement longs et par soulte aspire une grande quantité d'air et fonctionne avec un taux de compression élevé .Les soupapes d'admission se ferment avant que les pistons n'achèvent leur premier cycle.Le réglage des cames a constitué une opération très difficile, aussi bien que la réduction de la compression afin d'obtenir une consommation d'essence acceptable dans un véhicule automobile Pour obtenir le taux de compression idéal, on a utilisé un dispositif centrifuge, ayant pour rôle de régler le temps-d'ouverture et de fermeture des soupapes d'admission .Les cames qui actionnent ces soupapes d'admission sont du type en spirale et coniques et effectuent en plus de leur rotation un déplacement vertical le long de l'arbre central .Lorsque le moteur fonctionne au ralenti, les tiges qui soulèvent les soupapes agissent sur la partie mince des cames, en soulevant légèrement ces soupapes,seulement au cours d'une partie du premier cycle ( procurant ainsi une compression régulière ). Lorsqu'on accélère le moteur, le dispositif, actionné par la force centrifuge déplace les tiges d'actionnement des soupapes pour soulever ces dernières en agissant sur leur partie supérieure large, permettant ainsi aux soupapes de rester levées pendant une période de temps plus longue ce qui permet d'obtenir un taux de compression plus élevé Les cames coniques en spirale combinées avec un dispositif centrifuge simple constitué par deux petites masselottes fixées sur des organes mobiles permettent de maintenir pour le moteur une compression variable .Au ralenti le moteur aspire une-faible quan tité d'air et aspire une quantité d'air plus importante lorsqu'il accélère Les cames 35 qui soulèvent les soupapes d'échappement sont fixées sur l'arbre central et ont une forme classique Il est extreAmement difficile d'usiner au tour des cylindres ayant un faible diamètre, une longueur relativement importante et une forme incurvée, pour cette raison on utilise dans ce type de moteur des cylindres de section rectangulaire ,ce qui simplifie leur fabrication .En conséquence, les chambres dans lesquelles coulissent les pistons ne constituent pas en pratique des cylindres à proprement parler , mais ces chambres sont constituées par des tubes incurvés ayant une section carrée, comportant à leur partie supérieure une culasse portant les soupapes respectives, des tubulures d'admission, des tubulures d'échappement, tous ces éléments constituant les cylindres L'étanchéité aux gaz est réalisée dans les chambres des pis tons au moyen de deux éléments ayant une forme en L (Fig.4) ainsi que par deux ressorts ondulés en zig-zag et disposés au-dessous des éléments en L afin d'appliquer ces derniers contre les parois des chambres Le fonctionnement du moteur représenté à la Fig.3 est le suivant -considérant que le corps du moteur repose sur des roulements à billes et n'offre aucune résistance à la rotation, il est d'une importance primordiale pour faire démarrer le moteur de bloquer l'arbre central 38.Cet arbre est bloqué par la force de frottement offerte par la roue 29 lorsque cette dernière est en contact avec le sol ( sous l'action de la gravité) .Comme on le voit au dessin, la roue 29 est reliée à l'essieu arrière 74 qui à son tour est relié à l'arbre central par l'intermédiaire d'un engrenage 37. On utilise pour faire démarrer le moteur un dispositif de démarrage électrique automatique , au moyen d'un moteur électrique 24 qui en tratne un pignon 25 fixé sur le corps du moteur formant volant Lorsque le moteur du démarreur est mis en marche e.t que la compression a été réglée, le moteur fonctionne de lui même . Dans l'exemple représenté à la Fig.2, lorsque l'arbre central est bloqué, si l'on entraîne en rotation les cylindres 11 qui sont fixés sur le corps 14 dans le sens de la flèche 26 de la Fig.l , autour de l'arbre central duquel est solidaire le pignon 27 et qui est également bloqué, les pignons 30 fixés sur les deux vilebrequins 12 entraînent ces vilebrequins en rotation, entratnant ainsi en mouvement le corps rotatif et entraînant également en mme temps le levier 10 en forme de Z par l'intermédiaire des tiges 31, les extrémités des branches du levier 10 étant reliées aux pistons Aussitôt que le mouvement de va-et-vient des pistons est obtenu dans les chambres, les deux premiers cycles du moteur sont éga lement obtenus et le fonctionnement du moteur s ensuit En revenant à l'exemple représenté à la Fig.3, la roue motrice du véhicule reposant sur le sol et la résistance qu'elle offre agissant comme point d'appui , on utilise l'effet de la réaction mécanique et l'on comprend que la résistance de frottement produite par l'action de la gravité constitue le facteur prédominant pour le fonctionnement économique de ce type de moteur, c'est-àdire que pour entratner l'une des roues le moteur prend appui sur la résistance offerte par la roue lorsqu'elle est entratnée .Comme représenté à la Fig.3, l'une des roues est entraînée par l'arbre central qui reçoit l'effet de l'action mécanique, tandis que l'autre roue est entraînée par l'arbre de sortie 36 du carter du moteur qui tourne sous l'action de la force de réaction mécanique , entratnant ainsi l'essieu 32 On voit à la Fig.3 que la transmission de l'énergie est réalisée par l'intermédiaire de pignons et de couronnes dentées Cette transmission pourrait être réaliste au moyen d'un mécanisme à vis sans fin et à pignons .Le carter de la transmission est ainsi de dimensions réduites et il est alors plus facile de fabriquer un mécanisme à vis sans fin, de façon que les roues d'entraînement du véhicule puissent tourner dans le meme sens Les véhicules automobiles dans lesquels ce type de moteur est utilisé ne nécessitent pas de mécanismes différentiels séparés . Du fait que le moteur comporte deux vilebrequins montés sur le carter rotatif, ces vilebrequins sont disposés de façon telle qu'ils agissent comme satellites ; lorsque ces vilebrequins fonctionnent, ils remplissent le rôle d'un différentiel pour les deux essieux arrière moteur et par conséquent pour les deux roues. La boîte de vitesse d'un tel véhicule automobile est représentée en 33 à la Fig.3. REVENDICATIONS 1-Moteur à au moins deux cylindres,à deux ou à quatre temps, caractérisé en ce qutil comprend trois séries séparées d'éléments, la première série étant constituée par au moins un levier en forme de Z dont les extrémités des branches constituent des tiges de pistons reliées aux pistons et entratnant deux vilebrequins montés dans un carter rotatif, ces vilebrequins étant disposés et agissant comme des pignons planétaires et entratnant un arbre central par l'intermédiaire d'engrenages, les deux vilebrequins entratnant des cames qui actionnent les soupapes d'admission et d'échappement, la seconde série d'éléments étant constituée par uti corps rotatif qui comporte à sa périphérie des chambres prismatiques de section rectangulaire constituant des chambres de combustion dans lesquelles coulissent les pistons, et la troisième série d'éléments étant constituée par un carter stationnaire constitué par un bâti placé tout autour du corps rotatif 2-Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les cames qui actionnent les soupapes d'admission ont une forme conique en spirale, les cames étant animées d'un mouvement de rotation et d'un déplacement vertical le long Ùe l'arbre central et étant entratnées par un dispositif centrifuge qui règle le taux de compression du moteur 3-Moteur suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps du moteur tourne à l'intérieur d'un carter stationnaire en entratnant simultanément deux essieux moteurs,l'un des essieux étant entratné par l'action mécanique et l'autre essieu étant entratné par la réaction mécanique