Brevet FR2262192A1 — publié le 19750919

L'invention est relative aux moteurs à piston rotatif comprenant un stator formé-d'une enveloppe périphérique et de deux flasques latéraux définissant une chambre intérieure, et un rotor, disposé dans cette chambre, en forme de prisme comportant des arêtes propres à se déplacer contre la surface intérieure de l'enveloppe périphérique, le rotor-étant muni, le long de ses arêtes, de rainures destinées à servir de logements à des segments d'arêtes. On sait que l'obtention de la meilleure étanchéité poss ble entre les chambres élémentaires délimitées dans ladite enveloppe périphérique par le piston est une des principales conditions du bon fonctionnement d'un moteur à piston rotatif. Des éléments particulièrement importants parmi les organes chargés d'assurer cette étanchéité sont formés par les susdits segments d'arête qui s'appuient contre la surface intérieure de 1' enveloppe périphérique avec laquelle ils doivent rester constamment en contact. Dans toutes les conditions de fonctionnement du moteur, le segment d'arête doit pouvoir jouer librement, avec un jeu minimum, dans sa rainure, pour répondre aux déformations de dilatation dues aux températures auxquelles sont soumis les organes du moteur entre lesquels ce segment d'arête intervient, c'est-àdire la surface intérieure de l'enveloppe périphérique et le rotor. Le jeu de fonctionnement prévu pour le segment d'arête dans sa rainure, à froid, est d'autant plus grand que les dilatations thermiques auxquelles la rainure est soumise sont plus élevées. Pour réduire ce jeu au minimum, le rotor est soumis à un refroidissement très étudié, en général par une circulation d'huile à l'intérieur du rotor, cette circulation étant soignée dans les zones proches des angles où sont situés les segments, de manière à éviter leur gommage, c'est-à-dire l'impossibilité pour lesdits segments de jouer librement dans leurs logements en raison de leur immobilisation par des compositions compactes dues à la dénaturation du lubrifiant porté à trop fortes températures. Toutefois, en dépit de ce refroidissement, les températures des arêtes du rotor atteignent des valeurs élevées lors du fonctionnement du moteur et il est souhaitable de les réduire encore de façon que le jeu de fonctionnement du segment d'arête puisse être diminué. Selon l'invention, un moteur à piston rotatif du genre défini précédemment, est caractérisé par le fait que le rotor comporte des moyens d'isolement thermique des rainures servant de logements aux segments d'arête, ces moyens d'isolement thermique étant disposés, suivant le sens normal de rotation du rotor, en amont de chaque rainure et étant propres à s'opposer à un écoulement de chaleur des zones du rotor situées en amont des rainures vers lesdites rainures. Les moyens d'isolement thermique comprennent avantageusement des zones où la matière du rotor a été enlevée. Ces zones comprennent,de préférence, une saignée parallèle à chaque rainure, et située en amont de celle-ci. La profondeur de la saignée est sensiblement égale à la profondeur de la partie encastrée du segment, la largeur de la saignée étant d'environ un millimètre. La distance entre les bords voisins de la saignée et de la rainure est de l'ordre de 3 à 5 millimètres. Les zones du rotor dont la matière a été enlevée peuvent être garnies d'un matériau ayant une conductibilité thermique inférieure à celle de la matière du rotor. Ce matériau peut être constitué par un produit fritté à base de graphite. L'invention est également relative à un rotor-pour moteur à piston rotatif, en forme de prisme comportant des arêtes le long desquelles s'étendent des rainures destinées à servir de logements à des segments d'arête, ce rotor étant caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens d'isolement thermique des rainures disposés, suivant le sens normal de rotation du rotor, en amont de chaque rainure et propre à s'opposer à un écoulement de chaleur de la zone du rotor située en amont d'une rainure vers cette rainure. Ces moyens d'isolement thermique sont de préférence constitués par des zones où la matière du rotor a été enlevée ; ces zones sont notamment formées par une saignée pratiquée dans le rotor parallèlement à la rainure. Les zones du rotor dont la matière a été enlevée peuvent être garnies d'un matériau ayant une conductibilité thermique inférieure à celle de la matière du rotor. L'invention consiste, mises à part les dispositions expo sées ci-dessus, en certaines autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-apres à propos d'un moae de réalisation préféré décrit avec référence au dessin annexé, mais qui n'est nullement limitatif. La figure 1 de ce dessin montre schématiquement un moteur à piston rotatif conforme à l'invention. La figure 2 montre, semblablement à la figure 1, le moteur pour une position relative différente du rotor et du stator. La figure 3, enfin, est une vue partielle, en perspective, avec parties arrachées, d'une zone du rotor comportant une arête. En se reportant au dessin, on peut voir un moteur i à piston rotatif comprenant un stator formé d'une enveloppe périphérique 2 et de deux flasques latéraux définissant une chambre intérieure C, et un rotor 3 disposé dans cette chambre C. Le rotor 3 a la forme d'un prisme ; généralement, il s'agit d'un prisme dont la section droite est celle d'un triangle curviligne équilatéral, comme visible sur le dessin, et l'enveloppe 2 est limitée intérieurement par une surface dont le contour de la section droite est une trochode. Le rotor 3 en forme de prisme comporte des arêtes le long desquelles des rainures 4 sont prévues et destinées à servir de logements à des segments d'arêtes 5 propres à se déplacer contre la surface intérieure 6 de l'enveloppe périphérique 2. Le maintien du contact entre les segments d'arête 5 et cette surface 6 est normalement obtenu, lorsque le moteur est à l'arrêt, par l'action d'un ressort (non montré) qui est placé sous le segment 5 entre ce dernier et le fond de la rainure 4. Ce ressort pousse le segment vers la surface 6 de manière à assurer une étanchéité correcte permettant d'obtenir une bonne compression des gaz pour le démarrage. Aussitôt après la mise en marche et pendant le fonctionnement du moteur, l'action des forces d'inertie et l'action de la pression des gaz sur les segments d'arêtes 5 assure le maintien du contact entre ces segments 5 et la surface 6. Les schémas des figures 1 et 2 montrent, en outre, un puits 7 dans lequel se trouve une bougie d'allumage schématiquement représentée en 8, sur la figure 1, lors de son fonctionnement Des lumières E et A sont en outre prévues d'une manière classique, dans l'enveloppe périphérique 2, respectivement pour l'échappement des gaz et l'admission des gaz. Le sens normal de rotation du rotor 3 est représenté par la flèche F (sens des aiguilles d'une montre) sur les figures 1 et 2. Dans toutes les conditions de fonctionnement du moteur, le segment d'arête 5 doit pouvoir jouer librement, avec un jeu minimum non visible sur le dessin, dans sa rainure 4, pour répondre aux déformations de dilatation dues aux températures auxquelles sont soumis les organes du moteur entre lesquels il intervient, c'est-à-dire l'enveloppe 2 et plus particulièrement le rotor 3. Bien que le rotor 3 soit soumis à- un refroidissement très étudié, les faces extérieures curvilignes 3a, 3b, 3c de ce rotor qui constituent, successivement, une face de la chambre de combustion 9 (figure 1), sont exposées à des températures élevées dues à la combustion des gaz et la température du rotor, en dépit du refroidissement, est relativement élevée. Le jeu de fonctionnement qu'il est nécessaire de prévoir à froid entre les faces orientées radialement du segment 5 et de la rainure 4, est d'autant plus grand que les températures du rotor au voisinage de la rainure 4 sont élevées. Or, les zones 10, 11, 12, du rotor situées près des angles, et en amont des rainures 4, suivant le sens de la flèche F, sont précisément exposées aux plus fortes températures. En effet, dans la chambre de combustion 9, lorsque la bougie 8 est allumée, pour la position sensiblement montrée sur la figure 1 du rotor 3, la zone la plus chaude est située sensiblement en face de la bougie et c'est bien la zone 10 du rotor qui se trouve à cet endroit. Dans la chambre 13 suivante, les gaz chauds commencent à stéchap- per par l'orifice E en s'écoulant le long de la zone 11 assurant ainsi un apport de chaleur à ladite zone. Selon l'invention, pourréduire la température des angles du rotor comportant des rainures 4, on prévoit des moyens d'isolement thermique M des rainures disposés, suivant le sens F normal de rotation du rotor 3, en amont de chaque rainure 4. Ces moyens M sont propres à s'opposer à un écoulement de chaleur des zones telles que 10, 'il, 12 situées en amont des rainures 4 vers lesdites rainures. Ces moyens d'isolement thermique comprennent des zones telles que s (figure 3) o la matière du rotor 3 a été enlevée cette zone s est constituée, de préférence, par une saignée 14 parallèle à la rainure 4 et située en amont de celle-ci. La profondeur p (figure 3) de la saignée 14 est sensiblement égale à la profondeur h de la partie du segment 5 encastrée dans la rainure 4. La largeur b de la saignée 14 est d'environ un millimètre, tandis ctue la distance d entre les bords voisins de la saignée 14 et de la rainure 4 est de l'ordre de 3 à 5 millimètres. La saignée 14, qui va jouer le rôle de coupure thermique peut être laissée ouverte initialement ; elle sera obstruée, sans inconvénient, peu à peu par la calamine dont la conductibilité thermique est inférieure à celle des matériaux constituant le rotor. Selon une variante, la saignée 14 peut être initialement garnie d'un matériau ayant une conductibilité thermique inférieure à celle de la matière du rotor ; ce matériau peut être par exemple un produit fritté à base de graphite. L'invention permet de réduire la transmission de chaleur des zones chaudes 10, 11, 12 du rotor vers les rainures 4 de telle sorte que la température des angles du rotor est réduite. Les déformations de dilatation dues à cette température sont diminuées de telle sorte que le jeu entre le segment d'arête et la rainure peut être diminué, ce qui améliore l'étanchéité. REVENDICATIONS Moteur à piston rotatif comprenant un stator formé d'une enveloppe périphérique et de deux flasques latéraux défini sa sant une chambre intérieure, et un rotor, disposé dans cette chambre, en forme de prisme comportant des arêtes propres à se déplacer contre la surface intérieure de l'enveloppe périphérique, le rotor étant muni, le long de ses aretes, de rainures destinées à servir de logements à des segments d'arêtes, caractérisé par le fait que le rotor comporte des moyens d'isolement thermique des rainures servant de logements aux segments d'arêtes, ces moyens d'isolement thermique étant disposés, suivant le sens normal de rotation du rotor, en amont de chaque rainure et étant propres à s'opposer à un écoulement de chaleur des zones du rotor situées en amont des rainures vers lesdites rainures. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'isolement thermique comprenntnt des zones où la matière du rotor a été enlevée. 3. Moteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les zones comprennent une saignée parallèle à chaque rainure et située en amont de celle-ci. 4. Moteur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la saignée à une profondeur sensiblement égale à la profondeur de la partie encastrée du segment. 5. Moteur selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que la largeur de la saignée est d'environ un millimètre. 6. Moteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que la distance entre les bords voisins de la saignée et de la rainure est de l'ordre de 3 à 5 millimètres. 7. Moteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que les zones du rotor dont la matière a été enlevée sont garnies d'un matériau ayant une conductibilité thermique inférieure à celle de la matière du rotor. 8. Moteur selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le matériau est constitué par un produit fritté à base de graphite 9. Rotor pour moteur à piston rotatif, en forme de prisme comportant des arêtes le long desquelles s'étendent des rainu res destinées à servir de logements à des segments d'arêtes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens d'isolement thermique des rainures disposés, suivant le sens normal de rotation du rotor, en amont de chaque rainure et propres à s'opposer à un écoulement de chaleur de la zone du rotor situe en amont d'une rainure vers cette rainure. 10. Rotor selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les moyens d'isolement thermique sont constitués par une saignée pratiquée dans le rotor parallèlement à chaque rainure.