Brevet FR2166235A1 — publié le 19730810

DESCRIPTION a) moteur rotatif et compresseur, b) La présente invention concerne les machinee du type "MOTEUR ROTATIF" permettant de produire une énergie mécanique. c) Dans les machines connues de ce genre nous connaissons le moteur Wankel qui est composé d'un carter dont l'intétieur est rne trochoIde ayant sensiblement la forme d'un 8. À l'intérieur de ce carter tourne un rotor triangulaire monté sur un excentrique et lié à la flasque par un engrenage à denture interne, l'engrenage de celle-ci étant à dentare externe, et le rapport des dents est de deux à trois.Le rotor engendre des variations de volume à l'intérieur de la trochoSde et permet de reproduire, au cours d'une rotation, le cycle admission-compression - détente échappement trois fois puisqu'il y a trois faces.La fabrication de ce moteur est très délicate par exemple la synchronisation de l'excentrique aveo le rotor et les segments des sommets qui travaillent dans des incidences avec des contraintes extrtmes, font l'objet de tolérances rigoureuses sinon le moteur est hors itu- sage en peu de temps.On connaît le moteur conventionnel à piston avec les inconvénients qu'il représente par rapport au moteur rotatif, par son poids, son cott de construction en fonction du nombre de pièces. D'autre part, nous arrivons à un stade où son rendement est maximum avec les moyens employés : compresseur à l'admission, quatre soupapes à chaque piston qui permettent des hauts régimes provoquant des pertes par inertie et par frottement très importantes. d) Le moteur suivant l'invention est de construction simpli- fiée, en supprimant les pistons, arbre à cames, engrenages, excentrique, bielles, il est à noter une diminution de main-d'oeuvre considérable, l'usinage est facile si nous considérons que les formes exigeant des tolérances rigoureuses sont cylindriques. e) Le moteur objet de l'innovation comporte un rotor (1) de forme ovale qui tourne à l'intérieur d'un carter (2) de forme cylindrique. Ce rotor épouse la forme du cylindre à chacun de ses deux sommets sur un angle de 300. Il comporte également un moyen destiné à engendrer des variations de volume. Ce moyen est un on plusieurs segments montés sur le carter et venant glisser tangentiellement sur le rotor afin de provoquer simultanément le cyele admission en() compression en(4 )détente en(5)échappement en(6 Le segsent(7)est réservé pour l1admission et échappement tandis que le segment (a) sert à la compression et la détente.La compression(43 s'effectue à l'intérieur de la chambre de combustion (9) par l'intermédiaire d'une soupape automatique (10) qui s'ouvre lorsque la pression des gaz de détente (5) est plus faible que celle des gas d'admission (4). Cette soupape est réglable par lazzis (ll)qui compresse le ressort (12). La soupape automatique de détente (13) ne s'ouvre que lorsqu'il y a explosion des gaz dans la chambre de combustion (9). Sa tension est réglée par l'apport de cales (14) qui compriment le ressort (15). Ce réglage permet d'augmenter ou de diminuer le taux de compres sinon à volonté, et nous constatons que ce sont les gaz de compression (4) qui chassent ceux de détente (5) quand ils sont moins comprimés. La pression des segments (7)et (8) s'effectue avec les res sorts (16). lies Figures (2) et (3) montrent les soupapes mon tées sur le carter et la chambre de combustion qui contourne le segment (8) en passant par la flasque (17) sur laquelle est fizée la bougie (18). La coupe B-B de la Figure (4) nous montre les soupapes incorporées verticalement à la flasque (19). Ce système permet d'avoir la chambre de combustion (9) plus concentre, seulement les soupapes seront adaptées sur un plan extérieur à l'a lésage du carter (2) afin d'éviter la sollicitation de forces latérales sur celui-ci. L'étanchéité entr e la flasque et le retor est assurée par les segments (21).Compte tenu des dilatations avec les dltférents matériaux qui peuvent être utilisés et des conditions thermiques, a' partir d'un certain diamètre, l'étanché- ité entre rotor et carter ne peut être assurée par contact direct; un segment (22) compressé par un ressort (25) est donc fixé à chaque sommet du rotor; un électro-aimant (23) produit une force d'attraction sur les segments (7) et (8) afin de provoquer leur écartement de 0,2 mm par rapport à l'alésage dr carter et éviter la rencontre de (7) et (8) avec (22). L'intensité du courant d'exitation de la bobine d'attraction est réglée par le régime du moteur et par l'intermédiaire d'un rhéostat - La figure (5) illustre le diagramme de remontée d'un segment de A à B avec un écartement de 0,2 mm à chaque impulsion - lie conduit (24) permet de récupérer la pression de détente pour donner une force sur le segment (8) afin de compenser celle d'inertie.Ce système tend à régulariser les frottements sur le rotor afin d'assurer le bon fonctionnement compte tenn de l'accélération de montée ou de descente et de la sasse de (7) et (8). lia figure (1) illustre le fonctionnement d'un compresseur ou d'une pompe avec un rotor à deux sommets. Nous remarquons que chaque segment est situé entre l'aspiration et le refoulement. *) lie moteur rotatif objet de l'innovation peut Outre utili né dans tous les cas où nous désirons avoir une machine de cons- truction peu onéreuse avec an bon rendement mécanique et en paissance par rapport à un faible poids et un faible volume. Il peut être utilisé dans tous les domaines : industrie automobile, navigation, aviation. Des applications en automobile permettraient de diminuer considérablement leur poids et leur encombrement. I1 est à noter que l'innovation peut Cotre utilisé à priori pour des pompes hy drauliques, compresseurs etc... REVENDICATIONS l.Noteur rotatif comprenant un rotor et des segments montés sur un carter afin de produire une énergie aécanique caractérisé. par le fait qu'il comporte um moyen destiné à engendrer des saria- tions de volume entre le carter et le rotor pendant la rotation. 2. Moiteur rotatif selon la revendication 1. caractérisé par le fait que le moyen permettant d'engendrer des variations de volume est un rotor de forme ovale qui épouse la forme du carter à ses deux sommets et deux segments montés sur le carter. 3. Moteur rotatif selon la revendication 1. caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen destiné à séparer la compression de la détente. 4. Moteur rotatif selon la revendication 3. caractérisé par le fait que le moyen destiné à séparer la compression de la déten te est deux soupapes automatiques montées tertiealement,de chaque cEté du segment sur le carter ou sur la flasque. 5. Moteur rotatif selon la revendication 3. caractérisé par le fait que le moyen destiné à séparer la compression de la dé- tente peut Entre deux boisseaux rotatifs. 6. Moteur rotatif selon la revendication 2. caractérisé par le fait que le rotor comporte un segment dans ses. deux sommets pour permettre l'étanchéité avec le cylindre et plusieurs seg- menti latéraux pour permettre l'étanchéité avec les flasques. 7. Moteur rotatif selon la revendication 1. caractérisé par le fait que le carter comporte un moyen pour permettre l'écarte- ment de ses segments par rapport à ceux du rotor. 8. Moteur rotatii selon la revendication 7. caractérisé par le fait que le moyen permettant l'écartement des segments est un électro-aimant exité suivant le régime du moteur. 9. Moteur rotatif selon la revendication 1. caractérisé par le fait qu'il est possible d'incorporer un rotor avec plusieurs sommets, plusieurs segments, plusieurs soupapes;de couplerplu- sieurs rotors sur le même arbre. 10. Moteur rotatif selon la revendication 9.caractérisé par le fait que le moyen permettant l'écartement des segments est des cames.