Brevet FR2337253A1 — publié le 19770729

La présente demande de brevent a pour but de complèter at perfectionner le brevet n 1 457 357 du 17 Juin 1965 et les additions @@ 85 466, 90 606, 90 624, 26 481/66 et 95 678 concernant u@ moteurerotat@@ constitué de deux groupes, l'un compresseur et l'autre propulseur@ @@@que groupe comprenant deux rotors @ont l'un, intérieur, falt @@@etion de prsto@ et @@autre, extérieur, @@it fonction de cylind@e. les de@@ ro@@@s tournent en @@@ble, l'un dans l'autre et sont @xcentrés l'un par rapport à l'autre, de façon que le rotor-p@@@@@ touch@ @on@tomment la voûte du ro@o@-cvli@@@@ en a@ po@@t. l'excentrie@té des deux rotors défilit, d@t@e part la chambre de détente et. d'autre part, la chambre d@@@@appement, qui sont séparées par le coulissean Pour voir @n moteur rotatif qui fonctionne comme tel, il est @@@ispensable de dissocier la fonction compresseur de la fonction propaiseur et de ne pas faire l'erreur fondamentale des chercheurs de ve@loir appliquer le cycle à quatre temps au moteur rotatif et qu-, bien entendu, se sont trouvés confrontés à @es problènes i@oxtrieables. Le moteur alternatif à vilebrequin fait quatre courses pour ac@@@@@@@ le cycle de quatr@@te@ps soit: un temps par cource, ce cycle lui conv@@@t très b@en; il fait trois courses pour rieu peudant le@quelles sont accomplis les temp@ : aspira tion-compresaion-échappem@nt, et une course utile pendant laquelle s'a@complit la temps o@tente. Mais, ce cycle qui est propre au moteur à vilebrequin; ne peut en aucun cus s'appliquer sans inconvénients au moteur rotatif, car un piston rotatif ne peut faire que deux opérations seulement qui sont inséparables entre elles, soit : détenteéchappement, soit : aspiration-compression, Il ne lui est pas poss@ble de faire les quatre opérations ni sur un tour, ni sur plusieurs tours, et pas plus de faire, par evemple, une aspiration-détente ou une compression-détente, ou en@ore une aspiration-échappement.Si, malgré cette evidence, on persiete à vouloir lui faire faire les quatre opérations, on ne peut obtenir, par exemple, qu@une moteur qui n'a pas un mouvement rond, qui n'est pas@étanche, qui n'est pas plus puissant que le moteur à vilebrequin, et qui, par contre, s'use beaucoup plus vite. Par conséquent, pour faire un moteur rotatif qui tourne rond, qui soit étanche, qui soit plus puissant que le moteur à vilebrequin et qui s' use moins, il est indispensable d'ajouter un élément compresseur à l'élément propulseur. Dès lors, tout devient facile, on fait deux groupes, l'un compresseur qui fait en un temps : une aspiration-une compression et l'autre propulseur qui fait dans le même temps une détente-un échappement. Cela étant, il ne se produit pas de course inutile car les quatre opérations se font sur un meme temps.D'autre part, chacune de ces opérations se fait en utilisant le volume total de la cylindrée et sur la totalité du tour. le cycle est simple, logique et il s'intègre très bien au moteur rotatif, et seulement à lui et alors de grandes possibilités s'ouvrent à lui : on s'aperçoit - que l'on peut faire un moteur cent pour cent rotatif; que ce moteur a une étanchéité parfaite; qu'il a une force supérieure au moteur à cycle à quatre temps; - que l'on peut faire tourner le stator-cylindre en même temps que le piston, et ce procédé accentue encore l'étanchéité et la force du moteur et diminue considérablement l'usure; - du fait meAme qu'il y a deux groupes : compresseur et propul seur,ql'ildevient alors possible de doser convenablement la quantité d'air que reçoit la chambre d'explosion et donc de diminuer la consommation de combustible pour une force équi valente du moteur; - que ce moteur a les avantages de la turbine, sans avoir ses inconvénients. Un moteur de ce genre a été construit selon le brevet cité plus haut. Ce moteur a été réalisé en huit mois et il a fonctionné immédiatement aux premières sollicitations. Pendant sa construction, il ne s'est pas présenté de problèmes d'étanchéité. Cela montre clairement qu'un moteur rotatif peut être etanche quand il est bien conçu. Il n'y a d'ailleurs pas eu non plus d'autres problèmes techniques. le moteur rotatif de l'invention comporte principale-, ment - des pistons faits d'un seul bloc exerçant une pression élastique sur les rotules; - un arbre central sans contact avec le coulisseau sur lequel sont portés les pistons compresseur et propulseur - des coulisseaux indépendants de l'arbre central; - un injecteur de combustible; - un injecteur d'eau qui s'ajoute à l'injecteur de combustible; - un allumeur permanent qui s'ajoute à l'injecteur de combus tible; - des barrettes à éléments multiples; - une soupape d'admission de l'air comprimé à commande hydrau lique et à fermeture instantanée; - des segments cylindriques coupés en arc de cercle placés sur les faces latérales des pistons; - des segments circulaires latéraux centraux;; - un système d'orientabion des gaz à l'échappement de façon que la réaction à la sortie des gaz soit utilisée pour augmenter la force du moteur et une ou plusieurs butées à la sortie des gaz pour accentuer la pression de réaction des gaz; - un système de refroidissement à ailettes hélicolldales; - un générateur instantané des gaz pour faire tourner ce moteur et éventuellement pour fonctionner en réacteur. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant des dessins que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention. Sur ces dessins : - - la figure t représente une vue en coupe du moteur selon l'invention; - la figure 2 représente une vue en coupe suivant - la ligne B-B du moteur selon la figure i; - la figure 3 représente, en plan, la soupape qui contrôle le passage de l'air comprimé du réservoir d'air comprimé à la chambre de détente; - la figure 4 représente, en coupe, la-meme soupape; - la figure 5 représente un- Jeu de barrettes; - la figure 6 représente le même jeu de barrettes sous une autre face; - la figure 7 représente, en coupe, le clapet de nonretour placé entre le cylindre compresseur et le réservoir d'air comprimé; - la figure 8 représente, en plan, le mdme clapet;; - la figure 9 représente, en coupe, le poussoir hydraulique de soupape monté dans le réservoir d'air comprimé; - la figure 10 représente la position du poussoir quand la soupape est ouverte; - la figure il représente la position du poussoir quand la soupape est fermée; - la figure 12 représente le piston et l'arbre central en une vue partielle latérale du moteur en position d'échappement et qui montre notamment l'utilité de la oudes butées des gaz, les vis et le clavetage qui brident le piston sur l'arbre central; - la figure 13 représente une vue d'une partie du moteur faisant apparaître une ailette hélicoidale; - la figure 14 représente, en coupe, le générateur de gaz accouplé à une partie du moteur suivant la ligne B-B de la figure 15;; - la figure 15 représente, en coupe, le générateur suivant la ligne A-A de la figure 14. le piston 1 est fait d'un seul bloc, il est claveté en 40 et il est bridé serré sur l'arbre central 12 par les vis 38, celles-ci sont placées uniquement dans le demi-cercle côté échappement (voir figure 12). Dans l'autre demi-cercle, c'està-dire du côté détente, un léger espace a été aménagé entre l'arbre 12 et le piston I pour permettre à celui-ci d'exercer son élasticité sur la rotule 4 sans être gêné par l'arbre. lorsque la détente se produit, la pression sur la rotul-e 4 s'accentue encore proportionnellement à la pression des gaz. le coulisseau 3 est maintenu bridé à l'intérieur du cylindre 2 par les vis 42 et il est complètement indépendant de l'arbre central 12. Cela a permis de placer les segments centraux 13 t de les faire absolument circulaires. Ces segments sont appuyés contre les flasques par les ressorts 15. le piston 1 comporte un injecteur de carburant 26 qui est placé sur sa périphérie (figure 4). le carburant part de la pompe à injection qui se trouve à l'extérieur du moteur, passe par le conduit 17 et arrive à l'injecteur. le piston comporte également un injecteur d'eau 27 placé à ctté de l'injecteur de combustible. L'eau arrive de la pompe à injection (non représentée) qui se trouve à l'extérieur du moteur, passe par le conduit 18 et arrive à l'injec teur. Il y a donc deux pompes à injection, une pour le combustible et l'autre pour l'eau (non représentées). Contre la volte du cylindre 2 est disposé l'allumeur permanent 25. Celui-ci consiste en un ou plusieurs filaments métalliques chauffés électriquement en permanence, placés près du coulisseau 7 du côté détente. le piston 1 comporte sur sa périphérie les barrettes 5. Un jeu de barrettes en comprend plusieurs. Iclg il y en a trois. Celle du milieu est inversée par rapport aux deux autres afin que l'emplacement des jointures oU se trouvent les ressorts 19 ne soient pas placées en face l'un de l'autre. les ressorts 19 poussent chaque élément de barrette contre la votre. Les ressorts 20 poussent le jeu complet de barrettes contre les flasques par l'intermédiaire des plaquettes 39. Sur chaque coté du piston 12 se trouvent les segments latéraux cylindriques 14 coupés en arc de cercle, en un cercle presque complet dont les barrettes 5 s'appuient dessus et dont chaque bout s'appuie sur une des deux demi-rotules grâce aux ressorts 16. les segments sont appuyés contre les flasques grâce aux ressorts 15. Sur chaque côté de l'arbre central 12 se trouvent les segments circulaires centraux 13 qui sont appuyés contre les flasques par les ressorts 15. Bur la périphérie du cylindre 2 se trouve la soupape 6 qui contrôle l'entrée de l'air comprimé du réservoir d'air comprimé 41 à la chambre de détente 45 et à l'opposé de la circonférence du cylindre se trouve le clapet de non-retour 36 qui laisse passer l'air venant du cylindre compresseur et entrant dans le réservoir d'air 41, et qui empêche tout retour d'air du réservoir au cylindre compresseur. la soupape 6 ne comporte pas de ressort de rappel. La coupelle 7 fait office de ressort car sa surface est plus grande que la surface de la soupape et donc la pression venant du réservoir d' air comprimé a tendance à fermer la soupape d'autant plus fort que la pression est plus forte. La commande d'ouverture et de fermeture de la soupape se fait par l'action du poussoir 46 (figure 9) qui est vissé dans le réservoir d'air comprimé 41 et dont le piston 8 débouche dans le logement 11 de l'arbre central 12. Selon que le piston comprime l'huile dans le conduit 10, la soupape est ouverte, ou ne comprime pas l'huile, la soupape reste fermée. Les figures 9, 10 et 11 montrent comment est actionné le piston du poussoir : Lorsque l'arbre central 12 se rapproche de la volte dans son logement il, il pousse le piston 8 du poussoir qui comprime l'huile: lorsqu'après avoir franchi le point mort haut l'arbre commence à s'éloigner de la voûte, l'encoche 9 pratiquée sur l'arbre s'étant placée en face du piston du poussoir du fait de l'excentrícité qui existe entre le piston 1 et le cylindre 2, le piston du poussoir tombe dans l'encoche poussé par son ressort de rappel 37 et, par conséquent, ferme instantanément la soupape puisqu'il a décomprimé l'huile qui la tenait ouverte. Comme on le voit sur la figure 7, le clapet 36 qui contre l'entrée de l'air du compresseur au réservoir d'air comprimé, est placé sur la périphérie extérieure du cylindre 2 à l'opposé de la soupape 6. Il comporte un ressort de rappel, s'ouvre par la pression de l'air et se referme lorsque la pression en aval est la meAme ou plus forte qu'en amont. Les gaz d'échappement sont projetés vers l'arrière, à l'opposé du sens de rotation du moteur, par l'orifice 42 (figure 12). Une butée 21 est placée sur la voûte du carter à l'endroit précis où commence à se faire l'échappement. Ici, il n'y a qu'une seule bAtée, mais on peut en placer plusieurs à la suite les unes des autres si cela s'avère utile. Les ailettes de refroidissement 22 disposées sur la périphérie extérieure du cylindre 2 font circuler l'air latéralement. L'air entre par A et sort par B, le sens de rotation du cylindre étant indiqué par la flèche C (figure 13). Le générateur instantané de gaz accouplé au moteur (figure 14) comprend le foyer 29, la chambre de gazéification 30, le conduit 31 qui mène le gaz sous pression dans la chambre de détente 45 du moteur, la chambre d'évacuation de l'air chaud 32 avec ses ouvertures 33 qui communiquent avec le foyer, l'orifice de sortie de l'air chaud par le conduit 34. Le liquide qui vient par les conduits 48 est introduit dans la chambre de gazéification par les injecteurs 47. Au bout du conduit 31 dans l'arbre central 12 puis dans le piston propulseur 1, se trouve la soupape 35 dont le but est de maintenir une certaine pression dans le conduit 31 et la chambre de gazéification 70. l'ouverture et la fermeture de la soupape se fait de la même façon que pour la soupas 6 décrite plus haut, avec un poussoir hydraulique. le piston a la propriété autre élastique, c'est-àdire qu'il exerce une pression sur la rotule du fait que le logement de la rotule est plus petit que celle-ci. (Par exemple, cela oblige pour le montage, d'écarter les mâchoires qui serrent la rotule pour introduire celle-ci) Grâce à cette élasticité, on obtient sur la rotule et sur le coulisseau une étanchéité absolument parfaite, d'autant plus que le coulisseau n'est plus solidaire de l'arbre central, comme c'est le cas dans le brevet et les additions cités plus haut, où le coulisseau et l'arbre central ne font qu'une seule pièce.Par conséquent, comme il nty a plus de communication entre le centre où se trouve l'huile de lubrification et la périphérie du piston, il ne peut pas y avoir en cet endroit de fuites d'huile vers la périphérie et de fuites dé gaz vers le centre. le but de l'allumeur permanent est, d'une part, d'allumer les gaz et, d'autre part, de permettre aux gaz de brûler complètement jusqu'à l'échappement. Il a été constaté que dans une combustion il reste des gaz non brûlés qui suivent le piston dans sa course et sont par conséquent éjectés par l'orifice de ltéchappement sans avoir brûlé. C'est pour remédier à cela que l'allumeur a été conçu. L'allumeur se trouve à l'endroit où les gaz non brûlés s'accumulent et comme lui aussi suit le piston tout comme les gaz, ceux-ci étant constamment en contact avec l'allumeur, ils restent allumés jusqu'à l'échappement. En conséquence, cela atténue la pollution et augmente le rendement du moteur. A l'injecteur de combustible, il a été ajouté un in Jecteur d'eau. Oet injecteur d'eau doit avoir une incidence considérable sur la puissance du moteur et doit lui donner une force bien plus grande, avec une m8me consommation de combustible. En effet, lorsqu'une explosion se fait avec une compression donnée, il se dégage une chaleur et une énergie proportionnées à cette compression. Si on augmente la compression, on augmente donc également la chaleur et l'énergie.Dans ce cas, si au moment de l'explosion on injecte une quantité d'eau suffisante pour empêcher la chaleur d'augmenter, cette quantité d'eau prend le supplément de chaleur et se transforme en vapeur, donc en énergie, et donne ainsi au moteur une puissance qui se rapproche de celle qu'il aurait pu avoir si la chaleur augmentée n'avait pas été refroidie par cet apport d'eau; mais dans ce cas, le moteur aurait été évidemment trop chaud. Donc, en augmentant la compression et en injectant de l'eau en même temps que le combustible, on obtient un moteur plus puissant tout en le maintenant à une température idéale pour sa bonne marche, et on supprime toute pollution par la meme occasion. L'étanchéité au point de rencontre du piston et du cylindre est assurée par les barrettes, contre la voûte du cylindre et contre les flasques Contre la voûte, il -y a en permanence deux jeux de barrettes en contact et il est impensable qu'il puisse se produire une fuite vers l'échappement en ce point là. les barrettes reposent de chaque côté du piston sur les segments latéraux cylindriques coupés pour le passage de la rotule et s'appuient -contre les flasques grâce aux ressorts latéraux. Chaque segment s'appuie sur chaque demi-rotule grâce à son propre ressort. L'étanchéité est donc parfaitement assurée. Elle est encore renforcée par les segments circulaires centraux. Ceux-ci empêchent toute fuite du centre vers la périphérie et de la périphérie vers le centre. La commande d'ouverture et de fermeture cte la soupape se faisant hydrauliquement, on obtient un fonctionnement silencieux et efficace. La fermeture étant instantanée, on obtient un meilleur rendement du moteur. Le système de sortie des gaz à l'échappement augmente encore le rendement du moteur. Les gaz à l'échappement sont renvoyés avec pression vers l'arrière en sens inverse de la rotation du moteur, mais comme au point de sortie des gaz un volet a été placé, les gaz bûtent sur ce volet et par réaction exercent leur pression dans le sens inverse, c'est-à-dire dans le sens de rotation du moteur. Les ailettes héllcoSdales assurent un courant d'air latéralement et refroidissent ainsi efficacement le moteur. Le principe de -fonctionnement du moteur est le suivant : Le compresseur remplit le réservoir d'air comprimé à une pression déterminée et sinultanément le réservoir fournit la meme quantité d'air comprimé dans la chambre de détente du propulseur pendant que le combustible et l'eau sont introduits par leurs injecteurs respectifs. L'explosion se produit, provoquée par l'allumeur permanent et c'est la détente jusqu'à l'échappement. Ces opérations s'accomplissent pendant que l'échappement de la détente précédente se fait. le générateur instantané de gaz fonctionne de la façon suivante : La paroi intérieure du foyer est chauffée par une source de chaleur (une flamme par exemple). La paroi extérieure qui est aussi le conduit d'évacuation de l'air chaud est également chauffée par l'air chaud. Lorsqu'un liquide (de l'eau par exemple) est introduit par les injecteurs entre ces deux parois ou chambre de gazéification, il est instantanément transformé en gaz sous pression et, bien entendu, cette pression est d'autant plus élevée que le degré de chaleur et la quantité de liquide injecté sont plus grands. Ce gaz sous pression passe par le conduit le long de l'arbre central du moteur, puis à travers le piston et aboutit à la soupape qui est réglée pour distribuer cette pression en temps utile le générateur de gaz peut également fonctionner en réacteur. Dans ce cas, le moteur rotatif n'est pas accouplé au générateur comme il a été décrit plus haut. Ici, le moteur rotatif sert uniquement à faire fonctionner le générateur en faisant marcher la pompe à injection, la source de chaleur et éventuellement la source de froid du générateur pour liquifier le gaz de détente lorsqu'il a fourni toute son énergie. La propulsion se fait par la réaction d'éjection du gaz sous pression qui passe par le conduit d'éjection du générateur. Si cette éjection se fait par exemple dans l'eau, on peut propulser un bateau. Si l'éjection se fait dans l'air, on peut propulser un avion.Si cette éjection se fait dans une chambre étanche à l'air ambiant, où le gaz est refroidi et liquéfié instantanément par une source de froid, on peut propulser un avion et, de plus, on obtient un réacteur silencieux et il peut donner, par exemple, un bon moyen pour se propulser dans l'espace car il peut fonctionner sans carburant en utilisant seulement la chaleur du soleil. Un moteur fonctionnant avec ce générateur devient bien entendu non polluant. Il est économique, silencieux et il n'a pas besoin de botte de vitesses. Il remplace le compresseur- d'air, c'est-à-dire que le moteur n'a pas besoin de se compresser de l'air et il peut utiliser n'importe quel combustible, meme les rayons solaires. Il va de soi que la présente invention a été décrite ci-dessus à titre explicatif mais nullement limitatif et qu'on pourrait y apporter toutes modifications de détail sans sortir de son cadre. REVBNDICAIONS 1. Perfectionnements apportés au moteur rotatif constitué de deux groupes, l'un compresseur et l'autre propulseur, chaque groupe comprenant deux rotors dont l'un, intérieur, fait fonction de piston et l'autre, extérieur, fait fonction de cylindre; les deux rotors tournent ensemble l'un dans l'autre et sont excentrés l'un par rapport à l'autre, de façon que le rotor piston touche constamment la voûte du rotor-cylindre en un point, l'excentricité des deux rotors définissant, d'une part, la chambre de déteste et, d'autre part, la chambre d'échappement qui sont séparées par le coulisseau; et moyen pour faire tourner ce moteur ou en faire un réacteur; ce moteur perfectionné étant caractérisé en ce qu'il comprend des pistons exerçant une pression élastique sur les rotules et les coulisseaux de façon à avoir une étanchéité parfaite en ces points. 2. Moteur perfectionné selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un arbre rectiligne central qui porte les pistons. 3. Moteur perfectionné selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un coulisseau indépendant de 1'arbre central. 4. Moteur perfectionné selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend, un injecteur de combustible placé sur la périphérie du piston et qui, par conséquent, tourne avec celui-ci. 5. Moteur perfectionné selon l'une quelconque des -revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un injecteur d'eau placé à coté de l'injecteur de combustible et s'ajoutant à celui-ci, le rtle de l'eau injectée est, d'une part, d'abaisser la température de l'explosion et surtout, d' autre part, en se réchauffant de fournir une quantité de vapeur qui multiplie considérablement la pression des gaz de détente. En lnjectalt de l'eau en même temps que le combustible, on obtient un moteur beaucoup plus puissant tout en le maintenant à une température normale. 6. Moteur perfectionné selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un allumeur permanent s'ajoutant à l'injecteur de combustible, parce que c'est lui qui allume les gaz et, d'autre part, comme il est allumé en permanence, il maintient les gaz allumé depuis I'exploÜion jusqu'à l'échappement. L'allumeur est placé contre la volte du cylindre à l'endroit où les gaz non brûlés s'accumulent et se trouve par conséquent constamment en contact avec les gaz non brûlés, étant donné que tout L'ensemble allumeurgaz-cylindre tourne en meme temps. 7. Moteur perfectionné selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend, des barrettes à éléments multiples qui sont placées sur la périphérie des pistons et qui assurent une étanchéité parfaite au point de rencontre piston-cylindre et contre les flasques. 8. Moteur perfectionné selon la revendication 1, caractérisé en cela'il comprend une soupape d'admission d'air comprimé à commande hydraulique et à fermeture instantanée. 9. Moteur perfectionné selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des segments cylindriques coupés en arc de cercle pour le passage des rotules et placées sur les faces latérales des pistons. 10. Moteur perfectionné selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des segments circulaires placés sur les faces latérales de l'arbre central. 11. Moteur perfectionné selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un système d'orientation des gaz à l'échappement de façon que la réaction à la sortie des gaz soit utilisée pour donner plus de force au moteur, et une ou plusieurs butées des gaz pour accentuer encore cette pression de réaction des gaz. 12. Moteur perfectionné selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un système de refroidissement à ailettes hélicoPdales, l'air de refroidissement circulant latéralement sur la périphérie du cylindre. 13. Moteur perfectionné selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il'a été conçu un générateur instantané de gaz pour l'adjoindre au moteur comme moyen pour le faire tourner ou comme réacteur pour se propulser. Si l'on utilise le générateur comme moyen pour faire tourner le moteur, il est accouplé au moteur; par conséquent celui-ci n'a pas de groupes compresseur. Le générateur qui est au préalable chauffé, reçoit régulièrement par l'intermédiaire d'injecteurs des doses de liquide qui sont instantanément transformées en gaz sous pression, c'est cette pression qui fait tourner le moteur. Si l'on utilise le générateur comme réacteur, il n'est pas accouplé au moteur, celui-ci est utilisé pour faire fonctionner la pompe à injection, la source de chaleur du générateur et, éventuellement, une source de froid pour refroidir le gaz et le reconvertir en liquide. le générateur fournit une partie du gaz pour faire tourner le moteur, l'autre partie beaucoup plus importante sert à la propulsion. Le gaz peut être projetté soit dans l'eau, soit dans l'air, soit dans une chambre étanche à l'air ambiant où le gaz est refroidi et reconverti en liquide. Le générateur peut fonctionner avec n 'importe quelle source de chaleur, y compris la chaleur du soleIl.