Brevet FR2114994A1 — publié le 19720707

La présente invention concerne un moteur rotatif à poussée tangentielle et @ refroidissement par air. L'invention consiste principalement d constituer le moteur @ l'aide d'un stator compartimenté recevant deux rotors, deux ensembles de palettes, une ou plusieurs petites turbines, des demi-lunes et un arbre solidaire d'une seule palette par coz ar- timent; ledit arbre, se trouvant au centre du stator, reçoit, par compartiment, une palette fixe et des palettes articulées; la palette tixe transmet le mouvement par l'intermédiaire de son arbre. !Nu centre du rotor se trouve également un axe permettant au dit rotor de tourner indépendamment des palettes; il reçoit des demi-lunes de façon que les palettes puissent coulisser et osciller en meme temps; il a des orifices pour le graissage et le refroidissement du moteur. Un compartiment est utilisé pour ltaspiration et la compression et l'autre pour l'explosion et l'échappement. Par rapport aux palettes, ces rotors sont excentrés de façon qu'ils puissent -former des chambres. Les palettes sont donc toujours en contact avec la partie cylindrique du stator. Aucun mouvement alternatif ne s'effectue puisque les palettes tournent le long du stator absolument cylindrique tandis que le rotor tourne autour de son pivot. L'invention consiste encore en certaines autres dispositions mentionnes ci-après et employées en meme temps que la disposition principale ci-dessus enoncée. L t invention vise plus particulièrement certains modes d'application et de réalisation de ces dispositions; elle vise plus particulierement encore, et ceci à titre de produits industriels nouveaux, les moteurs du genre en question, les éléments et outils propres a leur établissement ainsi que les ensembles comprenant ces moteurs. A simple titre d'exemple et pour faciliter la compréhension de l'invention, il est donné ci-après une description de rodes particuliers de ralisation de l'invention, représentés d'une ma- nièce schématique et non limitative au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une coupe du moteur, selon l'invention, par un plan perpendiculaire aux axes de rotation des rotors et de l'arbre solidaire d'une palette par compartiment et transmettant le mouvement du moteur; La figure 2 est une coupe par un plan passant par ces axes. Les figures 3 et 4 sont des coupes, analogues d celle de la figure 2, d'une variante de roteur, conforme ; l'invention; et La figure 5 est une coupe, analogue Ü celle de la figure 1, de cette variante. Si l'on se propose de réaliser un moteur rotatif selon l'invention et, plus spécialeTent, selon celui de ses modes d'application ainsi que ceux des nodes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu de donner la prcEé- rence, on procède de la r?anIre suivante ou d'une manière analogue. On constitue le moteur à l'aide ae: - Un arbre 1 tournant dans des roulements ou coussinets, solidaire ae deux palettes de transmission 2 et 3 Cet arbre reçoit, par compartiment A ou B, trois palettes mobiles 4, 5 et 6 (Fig. 1) et 7, et 9 (Fig. 2). - Jes goupilles 10 et ll fixant les palettes 2 et 3 sur arbre 1. - Une turbine 12 pour le refroidissement et la lubrification du moteur. - un rotor 13 solidaire de l'axe 14, placé dans le compartiment B. - Un autre rotor solidaire de l'axe 15, placé dans le comparti ment A. Le rotor du compartiment A et celui du compartiment B sont similaires; ils possèdent des trous de ventilation et de lubrification 16, 17, 18 et 19 et des demi-lunes 29, 30, 31,.32, 33, 34, 35 et 36 permettant aux palettes d'osciller et de cou lisser. Les axes 14 et 15 de ces rotors sont évidés afin de per mettre le passage de l'arbre 1. - Un stator 25 à compartiments où se trouvent,les palettes 2, 7, 8, 9 et 3, 4, 5, 6, les deux rotors et la turbine 12. Ce stator possède également des orifices de lubrification et d'aération 20, 21, 22, 23 et 24 ainsi qu'une lumière d1admission 26, une lumière d'échappement 27 et une bougie d'allumage 28. Le fonctionnement du moteur est le suivant: Tout d'abord, il convient de noter que la flèche 37 indique le sens de rotation des palettes et des rotors et que, dans cette réalisation, le compartiment A sert uniquement à l'aspiration compression et le compartiment B au temps moteur. Cette rotation du rotor etdes palettes se trouvant dans le compartiment A provoquera continuellement une admission du mélange air-carburant qui sera refoulé dans le compartiment moteur B par le canal 28. Ce @lan@e se trouvant donc dans le compartiment @ sera compri@@e, puis l'explosion se produira grâce a la bougie 28, ce qui @ermettra@@ l'ensemble palettes et rotor d'effectuer une rotation de 9@ environ et l'ecnay@o@ent se fera par la lunier@ 27. Les rotoers cortinuant leur @ouve@ent, un nouveau cycle des pha ses pr@cit@es reco@@e@eera. Les enplosions se sucojeront @tant donne qu'il y. a quatre cycles co@plets par tour. Il @@a possibilite de r@duire ou d'augmenter ce nom@re d'explosions en supprimant ou en ajoutant des palettes. Ce roteur peut également p'avoir qu'un seul rotor. Dans ce cas, le centre de celui-ci peut être uitlise pour l'aspiration air-carburant et le rélange serait refoulé dans la chambre de compression. Ce mouvement de va-et-vient creé au centre du rotor permet également une circulation d'huile. Les lumieres d'admission et d'echappement peuvent être remplacées par des soupapes ou par un disque venant successivement ouvrir lesdites lumieres. Les orifices 16, 17, 18 et 19 peuvent être utilisés pour l'admission et l'echappement. Le stator peut être muni de moyens thermiques tels que des chambres ae circulation de liquide ou es ailettes pour assurer le refroidissement du moteur. L'alimentation de ce moteur peut s'effectuer par injection. Sa lubrification peut tre obtenue en incorporant au carburant admis une certaine quantité de lubrifiant. Le moteur peut aussi comprendre des dispositifs assurant un apport de lubrifiant et, éven- tuellement, la circulation de celui-ci. Les particularites ae ce moteur consistent dans le fait qu'il n' a aucune pièce en mouvement alternatif tant donné que le rotor, indépendant des palettes, tourne sur son pivot et que lesdites palettes tournent elles-mêmes avec l'arbre de transmission. De ce fait, ce moteur est parfaitement équilibré. Ln variante, le moteur, conforme Ç invention, peut être consitue par les composants suivants: - Un arbre 3@ tournant dans des roulements ou coussinets, solidaire de deux palettes de transmisssion 39 et 42. Cet arbre reçoit, par compartiment C ou D, deux palettes mobiles 40 et 41 (Fig. 3) et 43 et 44 (Fig. 4). - Une turbine 45 pour le refroidissement et la lubrification du moteur. - Une came ou pignon 46 pour la pompe a huile. - Une came 47 our la rupture de l'allumage. - ne poulie 43 pour l'entraînement de la dynamo - Des filtres a air 49. - Un carter 50 comprenant les stators 51 et 52, dans lequel se trouvent une arrivée d'huile 53, des orifices d'aération 54 ain si que des sorties d'air et d'huile 55. - Un rotor 56 dans le compartiment C. - Un rotor 57 dans le compartiment D. Les rotors 56 et 57 sont similaires; ils possèdent des orifices de ventilation et de lubrification 58, 59, 60, 61,62 et 63, des demi-lunes 64, 65, 66, 67, 68, 69 (Fig. 3), 70, 71, 72, 73, 74 , 75 (Fig. 4) per-ïrcttant aux palet-tes d'osciller et de coulisser en même temps. Les axes 76 et 77 de ces rotors sont évidés afin de permettre le passage de l'arbre de transmission 38. Le stator 51 possède une lumière d'admission 73 de 38 degrés d'ouverture environ et un orifice 79 permettant la transmission des gaz dans le compartiment i par l'intermédiaire de l'orifice 80. Le stator 52 a, en plus ae l'orifice 80, une lumiere d'échap- pement 81 et une bougie d'allumage 82. Avant de décrire le fonctionnement de cette variante, il convient d'indiquer que les fléches 83 (Fig. 3) et 84 (Fig. 4) indiquent le sens de rotation des palettes et des rotors et que, dans cette réalisation, le compartiment C sert uniquement d l'aspiration-compression du mélange air-carDurant et le compartiment D au temps moteur. Les palettes de transmission 39 et 42 sont solidaires du même arbre 38 mais ne sont pas en regard. En effet, par rapport a -la palette 39, 'la palette 42 a une avance de 45 degrés. Les palettes 40 et 41 sont décalées d'une maniere analogue par rapport aux palettes 43 et 44. Ce décalage e de palettes permet, au moment de l'explosion, d'obtenir une poussée totale et absolument tangentielle. Pour obtenir un taux de compression maximum, les palettes 42 et 43 devraient se trouver en balancement~ entre le point le plus rapprochA du stator, mais, pour obtenir la poussée totale, ce décalage a été fait de façon à produire une compensation entre les deux chambres, ctest-a-dire entre le compartiment C et le compartiment D. n effet, lorsque la palette 43 tourne dans le; sens indiqué par la fl-cle, elle augmente le volure de la chambre et, par conséquent, diminue le taux de compression; mais, par contre, la palette 39 diminue le volume de la chambre et, de ce fait, produit le maximum de compression qui, passant dans la chambre du compartiment D, permet de maintenir le même taux de compression et de pouvoir déterminer le point convenable de l'explosion, donc de réaliser un moteur à pousse tangentielle et totale lors de l'ex- plosion puisqu'il se produit un équilibre de pression entre les deux rotors. Le fonctionnement est le suivant: Le rotor 56 et les palettes 39, 40 et 41 provoquent, en tournant dans le sens de la floche @ @ 83, une dépression lorsque cha- que palette passe devant la lumière d'admission 78, puis chaque palette vient ensuite comprimer le mélange air-carburant jusqu'à la lumière 79 qui, reliée à l'orifice 30, transmet dans le compar- timent D les gaz constamment comprimés. Ainsi, lorsque la palette 40 aura dépassé la lumière d'admission 79, , les gaz aspirés se trouvant entre les palettes 40 et 41 seront comprimés dans le com partiment D D jusqu'au moment où la palette 40 dépassera la lumière 79. Ces gaz refoulés dans le compartiment D par les orifices 79 et 80, se trouvent donc comprimés entre les palettes 42 et 43 et, lorsque la palette 42 aura fermé la lumière 80, l'allumage se produira, ce qui poussera violemment la palette 43 jusqu'à l'échappe- met 81 provoquant l'évacuation d'une partie des gaz brûlés seulement puisque, en continuant sa course, la palette 43 aspirera de l'air et une partie de ces gaz par la lumière d'échappement 81 jusqu'au moment où la palette 42 viendra fermer la lumière d'échappement 81 et où la palette 43 ouvrira la lumière 80;; c'est donc à partir de cet instant qu'un nouveau rlane de gaz s'effectuera, a nouveau, entre les compartiments C et D puisqu'ils transvasent entre eux les gaz qu'ils aspirent séparément. Si cette récupération de gaz brûlés était absolument nuisi ble au bon fonctionnement du moteur, il serait possible d'évacuer totalement ces gaz en créant un nouvel orifice pour les chasser, en laissant seulement pénétrer l'air. I1 est possible de mettre les palettes en regard en décalant de 45 degrés les stators. Pendant que le temps moteur s'exerce entre les palettes du compartiment X, s'effectue donc une aspiration-compression entre les palettes du compartiment C, relais avec un retard de 45 ae:es par rapport au temps moteur, ce qui permet d'obtenir une compensa- tion de compression ou, plus exactement, l'équilibrage du taux de compression, procurant ainsi une explosion au moirent où chaque palette se trouve en poussée maximum. Cette pousse totale steffec- tue sur 360 degrés puisque les explosions se succèdent et s'exer- cent chacune sur 120 degrés. Le refroidissement et la lubrification de ce moteur s'effec- tuent au moyen de la turbine 45. Pour favoriser l'étanchéité, le stator peut avoir une forme semi-cylindrique afin que chaque segment soit d'une seule pièce. Il va de soi que l'invention ne se limite pas aux modes d'application et de réalisation décrits et représentes, elle en embrasse également toutes les variantes, notamment celles où le moteur serait utilisé comme turbine, compresseur ou système de freinage. Revendications 1. Motour rotatif @ combustion interne caràctérisé par le fait qu'il possede, au moins, un compartiment comprenant: un stator ayant une surface intérieure cylindrique circulaire; un arbre tournant coaxial @ l'axe de ladite surface intérieure, ledit arbre maintenant des palettes s'etendant radialement jusqu'a ladite surface intérieure, l'une des palettes étant solidaire de l'arbre et les autres palettes pouvant osciller autour dudit arbre; un rotor tournant autour d'un axe parallèle a l'axe de ladite surface intérieure mais distinct de ce dernier axe, ledit-rotor assurant le guidage des palettes par l'intermédiaire de demi-lunes permettant l'oscillation et le coulissement de ces palettes; ledit stator possédant des moyens d'admission, d'allumage et d'écnappement des gaz. 2. Moteur, selon revendication 1, caractérisé par le fait qu'il possde deux compartiments similaires dont l'un sert à l'aspiration et a la compression des gaz et l'autre au temps moteur et à l'échappement, ces deux compartiments communiquant par un canal assurant le passage, dans le second compartiment, des gaz comprimés dans le premier. 3. Moteur, selon revendication 2, caractérisé par le fait que les palettes d'un compartiment sont decalées angulairement par rapport aux palettes de l'autre compartiment. 4. Moteur, selon revendication 1, caracterisé par le fait que les moyens d'adrission et d'echappement des gaz comprennent des lu@i@res. 5. Moteur, selon revendication 1, caractérisé par le fait que les @oyens d'admission et d'écnappement des gaz comprennent des soupapes. 6. Moteur, selon revendication 1, caractérisé par le fait que les @ogens d'admission et d'ecnappement des gaz comprennent un disque ouvrant suecessive@ent des lumières. 7. Moteur, selon revendication 1, caractérisé par le fait que le rotor @ossede des trous de ventilation et de lubrification.