Brevet FR2312648A1 — publié le 19761224

la présente invention concerne tous les secteurs techniques et industriels qui utilisent les m oteurs à pistons conventionnels ou de type rotatif. Les moteurs actuels sont conclus de manière à correspondre à un besoin bien précis, de ce fait leur utilisation normale sera en principe assez limitée. Un moteur aux performances très élevées ne pourra etre souple, n'acceptera qutun seul type de carburant ou plusieurs mais possédant des caractéristiques similaires. les industries motoristes en sont rendues à faire des études poussées chaque iois que le progrès crée un nouveau besoin; et à construire un moteur spécial à partir de bases connues Mis exactement adapté à ce type d'emploi. D'autre part les moteurs rotatifs connus n'ont pas encore résolu radicalement tous leurs problèmes s ajustage des pièces frottements, défauts d'étanchéité engendrés dtune certaine manière par la forme des chambres, accentués par les faibles vitesses de glissement au niveau des segments. les allumages sont tributaires : des temps de réponse de leurs composants, outils soient électriques ou électroniques, de leur fiabilité, des systèmes en rotation de l'usure de ceux-ci des différentes pertes inévitables engendrées lors de la transformation et de la distribution du courant haute-tension. Le dispositif suivant l'invention permet d'envisager un changement radical dans la construction mécanique industrielle des différents types de moteurs.Il permettra une norMlisationg une homogénéité pratiquement inconnue à ce jour, à savoir s - que le mSme moteur pourra utiliser tous les carburants employés, de l'huile lourde jusqu' l'essence pourpre II5/I45 en passant par les différents pétroles et alcools. - Tous les moteurs de mdme cylindrée de ce type auront le mime bloc moteur, la mEme culasse cylindre, le mEme allumage. Néanmoins il sera possible à partir de ces bases d'obtenir des groupes absolument différents en changeant le nombre de pistons, toujours égal ou supérieur à 3 et en montant le vilebrequin adapté b ce nombre. Le couple moteur, la puissance maximale observeront les courbes totalement différentes. - L'allumage sera du type permanent basse tension à incandescence0 Les pertes sont réduites au minimum; aucun retard, aucune pièce en rotation, usure négligeable, fiabilité accrue seulement tributaire de la longévité de la bougie. - L'équilibrage sera absolument parfait. D'autre part, les pièces en mouvement ayant des trajectoires propres circulaires, aucune vibration ne devrait être apparente. -Seule sera à changer ou à adapter la carburation dans le cas d'un changer ment de carburant, du TRO à la 115/145 on pourra conserver le leme carburateur, les gicleurs et les diffuseurs seront choisis en fonction : d'une part de la viscosité et d'autre part du pouvoir calorifique du carburant considéré. Le dispositif, objet de l'invention est composé s K I - d'un carter moteur I avec ses trois fentes oblongues I3 disposées à 1201 de direction II à l'axe PMB MI, elles servent simultanèuent à la fixation culasse carter moteur et à régler le rapport de compression volumétrique. - d'une culasse cylindre 2 comportant t la lumière d'admission 9, la lumière d'échappement 10, le trou de fixation de la bougie I2, trois fentes oblongues I4 disposées concentriquement au cylindre et à I20n, ces fentes servent simul tanément : à la fixation culasse carter moteur, au réglage d'AA, AOE ou AOA par rotation angulaire de toute la culasse. D'une arrivée et d'un retour I5 de liquide de refroidissement, de la chambre I6 de circulation de ce même liquide I7 arrivée d'huile du graissage séparé. - d'un vilebrequin circulaire 3 et de ses cinq fentes oblongues Il servant de coulisses et de prise de force. De cinq pistons 4 à 8 et de leur came d'entrainement cylindrique. Fonctionnement PLV nous avons la représentation schématique du cylindre solidaire de la culasse ici représenté par deux cercles concentriques enfermant les cinq pistons ; derrière, et de dimension plus grande, le vilebrequin représenté par un cercle et ses cinq fentes coulisses. Dans le cas de la figure I PLV le centre de la culasse X est confondu avec le centre Y du vilebrequin commun avec celui du carter moteur.Les pistons ont la méme vitesse angulaire avec un rayon constant ce qui leur attribue des vitesse circonférentielles égales quelle que soit la vitesse du vilebrequin, les pistons sont équidistants à chaque instant.Figure 2 PLV nous écartons le centre X de la culasse du centre Y du vilebrequin et du carter moteur, l'axe passant par x r nous détermine la ligne de PMB PMH. Les pistons solidaires par leurs cames du vilebrequin, pour un nombre de tours donnés par rapport au centre r auront une vitesse angulaire constante, mais affectée de rayons très différents du fait qu'ils sont aussi tributaires du cylindre dont le centre est X.Chaque piston, par llintermédiai- re de sa came et de la fente du vilebrequin qui lui est imposée, constitue un ensemble manivelle à coulisse inversé. Le mouvement angulaire constant des fentes coulisses usinées dans la masse du vilebrequin , par force, obligeront les cames solidaires des pistons à observer un mouvement rectiligne sinusoldal. Au dessus de l'axe PMB PMH Pig.2 PLV les pistons se rattrapent jusqu'au PMH alors quten dessous ils de distancent jusqu'au PMB. Les chambres constituées par l'espace entre deux pistons consécutifs varieront séparément mais d'une manière cyclique. Ce phénomène sera mis à profit afin de reproduire le cycle complet d'un moteur deux temps conventionnel.Fig 3 PLV nous nous -apercevons que la chambre est minimale, lorsque deux pistons consécutifs sont disposés symétriquement de part et dtautre de l'axe x Y côté droit ce sera notre MI, à l'inverse le volume de la chambre sera maximal lorsque les pistons seront disposés sy- métriquement pas rapport à l'axe x Y mais à I80Q par rapport à la position précédente Fig 4 PLV : l'axe X I est notre ligne de PMB MI la distance XY la demi course cette distance est réglable.Fig 5 PLV le piston qui arrive au MI vient de fermer la lumière d'admission, le mélange est emprisonné entre ce piston et celui qui le précède. Si l'on prend comne référence la plus basse vitesse circonférentielle V lorsque le piston est au MI Fig 4 PLY côté droit nous aurons respectivement en fin d'admission s - pour le premier piston une vitesse circonférentielle = I,9 v pour celui qui le suit et qui vient de fermer la lumière d'admission fig 5 PLV 2w23 V les pistons se rapporchent la compression commence - le premier continue sa rotation sa vitesse devient I,77 V le deuxième arrive au MI sa vitesse est maximum 2;;3 V la chambre diminue. - le premier continue, vitesse I,I5 V le deuxième I,84 V ils se rapprochent toujours. - le premier est au PHB vitesse V le deuxième I,30 V enflainnation du mélange le premier I,07V le deuxième I,07 V les pistons ne se rattrapent plus la chambre est minimale la combustion s'opère. - le premier I,3 V le second est au PEB V les deux pistons s'éloignent début de la détente. - le premier I,84 V le deuxième I,I5 V la détente continue - le premier 2,07 V découvre la lumière d'échappement début échappement le deuxième I,38 V - le premier 2,23 V découvre l'admission balayage le deuxième I,70 V - le premier est au PMB 2,3 V balayage le deuxième I,77 V - le premier 2,23 V admission, le deuxième ferme l'échappement Fig 6 PLV 2V le le r I,9 V début compression le deuxième ferme l'admission 2,23 V Le cycle est fermé nous avons pour ce moteur s cinq temps moteur et cinq tee réeistnts par tour ce qui équivant au cycle d'un moteur deux temps cinq cylindres. Ha II Fig.I représentant le carter moteur et le vilebrequin nous voyons les trois fentes oblongues 13, ces ientes sont permettre de faire varier la distance Il qui représente comme nous en avons parlé auparavant la denicourse, ce faisant nous ferons varier le rapport de compression volumétrique. I1 sera donc possible dès lors d'adapter ce rapport au carburant utilisé, il sera réglable de O à plus de 15 ce qui couvre largement la gamme de tous les carburants normalem ent utilisés. D'autre part lorsque lton augmente le rapport de compression volumétrique, le point d'allumage soit se faire de plus en plus près du PUMA, de manière à ce que les forces pressantes exercées sur le piston, par l'augmentation de température et de pression, conséquences directes de la combustion, ne ltemptchent d'atteindre le PMR, et le fassent repartir en sens inverse.Le Réglage du point d'allumage sera possible par rotation complète de la culasse grâce aux fentes oblongues disposées concentriquement PL III Fig I et PL I Fig I en meme temps elles régleront 1'AXE et l'AOÀ. La culasse sera solidaire du carter moteur par l'intermédiaire de trois boulons PLI Fig I et 2. Le dispositif, objet de l'invention, pourra centre utilisé dans tous les cas où il sera nécessaire d'employer un moteur à piston pour transformer l'énergie chimique en énergie mécanique. Son rapport de compression volumétrique pouvant s'adapter è chaque carburant, B la charge demandée ou à la vitesse de rotation désirée. De part sa conception, il pourra atteindre des vitesses de rotation très élevées, avec une inertie très faible, il aura une très grande régularité cyclique. Sa simplicité, le petit nombre de pièces et leur facilité d'usinage permettront de trouver un grand nombre d'utilisation à ce moteur polyvalent et polycarburant. REVXNDICATIOXS 10)I)ispositif permettant de reproduire le cycle d'un moteur quatre temps dans un moteur rotatif ,à pistons plats ,universel et polycarburant Caractérisé par le fait : que toutes les pièces en rotation ont une trajectoire circulaire ,qu'il comporte un moyen incorporé au bloc moteur et à la culasse -cylindre destiné à faire varier le volume et la pression entre les pistons ,qu'il comporte un moyen incorporé à la culasse et au bloc- moteur permettant de régler simultanément le calage de l'admission de l'allumage et de l'éehap- pement,que l'allumage est permanent et réglable,que le dispositif d'admission permet un remplissage correct,que le dispositif d'échappement assure une évacuation satisfaisante des gaz brayés, que le dispositif de graissage est double ,que la conception de ce moteur permet de changer totalement ses caractéristiques tovt en conservant le même bloc moteur et la même culasse 2 )Dispositif selon la revendication I Caractérisé par le fait que les pistons tournent à l'intérieur de la culasse cylindre circulaire,que le vilebrequin tourne centré sur le bloc moteur Chaque ensemble aura une trajectoire circulaire propre.La vitesse de rotation pourra être très élevée 30) Dispositif selon la revendication I Caractérisé par le fait que les pistons sont solidaires du vilebrequin grâce à leurs totons de commandes qui évoluent librement dans les fentes du vilebrequin 4 ) Dispositif selon la revendication I Caractérisé par le fait que le centre de la culasse cylindre où évoluent les pistons et le centre du bloc moteur vilebrequin ne sont pas confondus 50)Dispositif selon la revendication I Caractérisé par le fait que le rapport volumétrique est directement proportionnel,pour un mne groupe moteur,à la distance séparant le centre de la culasse du centre du bloc moteur .Cette distance est réglable. 60)Dispositii selon la revendication 5 Caractérisé par le fait que le moyen de faire varier l'excentration de la culasse par rapport au bloc moteur,est constitué de trois fentes haricots de même sens ,de meme dimensions,de direction parallèle à la droite passant par les deux centres et disposées à I20 sur le bloc moteur ,fentes qui servent à la fixation de la culasse. 76)Dispositif selon la revendication I caracténsé en ce que Le carburateur,la hougie,le système d'échappement étant solidaires de la culasse. Le réglage simultané du calage de 1'AOA, de l'Ah et de L'ROB en fonction du taux de compression sera obtenu par la rotation de la culasse 80)Dispositif selon la revendication 7 Caractérisé par le fait que le moyen de changer le calage angulaire de la culasse par rapport au bloc moteur est constitué de trois fentes oblongues solidaires de celle-cidisposées concentriouement et à 1200 elles font partie intégrante des fixations 90)DisDositif selon la revendication I Caractérisé par le fait oue le moyen destiné à permettre le remplissage du moteur est une lumière d'admission largement dimensionnée disposée sur la culasse IOO)Dispositif selon la revendication I Caractérisé par le fait que l'allumage sera permanent,du type basse tension à incandescence( par l'intermédiaire d'une bougie du type préconisé). 110)Dispositif selon la revendication I Caractérisé par le fait que l'intensité sera différente au démarrage et en marche normale of l'intensité sera plus faible du fait qnel'électrode résistance sera chauffée par la combustion du mélange carburé .Ce changement d'intensité se fera manuellement ou automatiouement grince à une résistance ballast placée en série entre la batterie et la bougie I20)Dispositif selon la revendication I Caractérisé par le fait que le moyen destiné à permettre l'échap- pement sera constitué par une lumière de grande dimension et d'un tuyau d'échappement . Ils seront tous deux divergents de manière à obtenir une détente totale I3 )Dispositif selon la revendication I Caractérisé par le fait qu'il sera en deux parties, la première: graissage par mélange ,la deuxième : incorporée à la culasse composée d'une canalisation d'huile traversant la culasse ,se terminant par une fente haricot sur la face interne. La commande entre le réservoir d'huile en charge et l'arrivée sur la face interne de la culasse en contact avec le vilebrequin,sera effectuée par un robinet automatique à dépression. I40)Dispositif selon la revendication I Caractérisé par le fait que l'on pourra obtenir un moteur différent,tout en conservant la même culasse et le même bloc moteur. Il suffira d'augmenter ou de diminuer le nombre de pistons toujours égal ou supérieur à 3 et d'adjoindre le vilebrequin adapté.