Brevet FR2395400A1 — publié le 19790119

DESCRIPTION mateur à cylindres rotatifs. La présente invention est un moteur fonctionnant suivant le principe consistant à utiliser l'énergie fournie par la détente d'un mélange carburémis en combustion après avoir été comprime, pour déplacer un piston à l'intérieur d'un cylindre. Les moteurs classiques comportant des pistons qui coulissent 'a I'lntérieur de cylindres nécessitent l'emploi de systèmes "bielle-manivelle" pour transformer le mouvement rectiligne alternatif des pistons en mouvement circulaire continu de l'arbre moteur. La structure particulière du moteur constituant l'invention a pour effet de transformer directement le mouvement rectiligne alternatif des pistons en mouvement circulaire continu des cylindres. LISTE DES FIGURES Fig.1 - Elle représente ensemble du mécanisme avec des coupes partielles montrant l'intérieur d'une des deux parties. Fig.2 - Elle représente la coupe d'un bloc-cylindres. Fig.3 - Elle représente un bloc-cylindres vu en bout eôbé culasse, Fig.4 - Elle représente une culasse vue en bout caté bougies. Exemple de réalisation. Le mécanisme comprend deux dispositifs similaires accouples à l'intérieur d'un carter selon un angle de 900, de manière que les axes géométriques des deux dispositifs se rencontrent sur la bissextrice de cet angle. Chaque dispositif comporte principalement un bloc-cylindres 1 fig.l sur lequel est fixée une culasse 2 fig.1. Chaque ensemble est monté sur un arbre cannelé 3 fig.1 maintenu sur la culasse par des verrous 4 fig.1. Chaque arbre cannelé est loge å l'intérieur du moyeu d'un roulement à rouleaux genre TIMEEN 5 fig.1. La bague extérieure de chaque TIMEEN est prise entre une cage 6 fig.1 et une contre-cage 7 fig.1. La cage et la contre-cage sont maintenues l'une contre l'autre par des vis de fixation. Chaque contre-cage 7 fig.t est fixée au bout d'un pot de carter 8 fig.1 par des vis.Une butée à aiguilles 9 fig.1 placée à l'inti rieur de la cage 6 fig.1 limite le jeu du TINEEN. Des bagues dtétanchéité 10 fig.1 sont maintenues dans les cages et les contre-cages pour conserver le lubrifiant. Chaque bloc-cylindres 1 fig.2 et 3 comporte trois cavités cylindriques, ou cylindres, il fig.2 et 3 situées à égale distance de l'axe géométrique du bloccylindres considéré et, deux à deux, à égale distance l'une de l'autre sur leur circonférence de positionnement. Les trois cylindres d'un bloc-cylindres sontreliés aux trois cylindres de l'autre bloc-cylindres par des pistons doubles 12 fig.1. Ces pistons doubles sont en équerre. Chaque extrémité des pistons doubles peut coulisser à l'intérieur de son cylindre respectif sur des segments élastiques 13 fig.1. Chacun des blocs- cylindres présente un conduit central 14 fig.1 et 2 communiquant avec trois lamiè- res d'admission 15 fig.2 qui débouchent chacune dans un des trois cylindres il fig. 2 et 3. Chaque cylindre des blocs-cylindres présente également une lumière d'échap pement 16 fig.2, diamètralement opposée à la lumière d'admission et décalée vers la culasse. Ces lumières d'échappement débouchent à l'extérieur, chacune au milieu d'une plage 17 fig. 2 usinée sur la périphérie des blocs-cylindres. Une bague 18 fig 1 fixée sur un carter 19 fig. 1 entoure chaque bloc-cylindres au niveau des trois plages 17 fig.2. Sur chaque bague est pratiquée une lumière 20 fig.1 dont laposition angulaire correspond à la position angulaire d'une ouverture 21 fig.1 du carter 19 fig.1. Les deux ouvertures 21 fig. 1 sont destinées å recevoir chacune une tubulure d'échappement 22 fig.1.Chaque culasse 2 fig.1 est bloquée contre la face de son bloc-cylindres à l'aide des goujons 23 et des écrous 24 fig.1. Chaque cylindre il fig.2 et 3 se trouve en face d'une des chambres de combustion 25 fig.1, chaque culasse comportant trois chambres de combustion. Trois bougies d'allumage 26 fig.1 et 4 sont vissées sur chaque culasse de manière à ce que leurs électrodes aboutissent au sommet des chambres de combustion. Chaque bougie est connectée å un collecteur 27 fig.4 par l'intermédiaire d'une cosse 28 fig.1 et 4.Chaque cosse et chaque collecteur sont enserrés sur un support diélectrique 29 fig.1 et 4 fixé à des pales 30 fig.1 et 4 faisant corps avecla culasse Un plot traverse chaque contre-cage 7 fig.1 et chaque cage 6 fig.1 au niveau de la circonférence décrite par les collecteurs. Chaque plot reçoit la charge électrique haute-tension délivrée par un volant magnétique 3t fig. 1. Le volant magnétique est calé sur un des deux arbres cannelés 3 fig.l. Il comporte une came à trois bossages décalés de 1200 qui actionne un rupteur trois fois par cycle et chaque fois au moment où un collecteur 27 fig.4 passe devant un plot fixe. Les cages et les contre-eages sont fabriquées avec un matériau diélectrique.La distribution électrique est ainsi assurée automatiquement au cours de la rotation. la face de chaque bloc-cylindres opposée à la culasse est surmontée d'une hélice tripale 32 fig.1 dont le moyeu crelDc est fixé dans le conduit 14 fig. 1. Les pales de l'hélice occupent l'espace disponible autour des pistons doubles et leur incidence est orientée de telle sorte qu'elles provoquent en tournant un effet d'aspiration. Cette aspiration agit sur le mélange carburé en provenance de ltori- fice 33 fig.1 du carter 19 fig.1. L'orifice 33 fig.1 communique avec un carburateur. Au cours de la rotation chaque bloc-cylindres tourne en sens inverse de l'autre. De ce fait l'incidence des pales d'une hélice est inverse de l'incidence des pales de l'autre hélice. Les hélices 32 fig.l ont pour but d'assurer une certaine pression du mélange carburé à l'intérieur du conduit 14 fig.1. Cette pression sera proportionnelle à la vitesse de rotation. Chaque bloc-cylindres comporte une partie cylindrique 34 fig. I et 2. Cette partie cylindrique est façonnée avec un usinage hélicoidal à filets multiples de forme carrée Lorsque les blocs-cylindres sont en rotation, les usinages hélicoî- daux des parties cylindriques 34 fig.1 et 2 s'opposent à la fuite du mélange carburé au delta du volume qu'elles délimitent à l'intérieur de la partie centrale du carter 19 fig.1. Pour ce faire, l'usinage hélicoldal de la partie cylindrique 34 fig.l et 2 d'un bloc-cylindres est inverse de l'usinage hélicoSdal de l'autre. Les conduits 14 fig.2 de chaque bloc-cylindres sont façonnés avec un usinage hélicoYdal à trois filets de forme carrée devant aider à conduire le mélange carburé jusqutaux lumières d'admission 15 fig.2. Pour ce faire, ces usinages hélicoidaux sont chacun en sens inverse de l'autre. litre une partie cylindrique 34 fig.2 et la face d'appui de la culasse, chaque bloc-cylindres 1 fig.2 a sa surface extérieure détourée autour des cylindres 11 fig.2 et 3, parallèlement à sa génératrice. Cette disposition ménage des espaces vides entre les blocs-cylindres 1 fig.1 et le carter 19 fig.1. Far des orifices 35 fig.1 du carter, l'air ambiant circule entre les blocs-cylindres et le carter. Cette circulation, ayant pour but d'évacuer les calories dégagées par la combustion du mélange carburé, est provoquee par la rotation des pales 30 fig.1 et 4 qui font corps avec les culasses 2 fig.1 et 4. L'air ambiant traverse les ajours 36 fig.4 des culasses 2 fig.4 et ressort par les ouvertures 37 fig.1 des pots de carter 8 fig.1. Le fonctionnement du moteur est obtenu en appliquant un couple sur la sortie 38 fig.l de l'arbre cannelé 3 fig.I qui reste disponible. L'application de ce couple provoque la rotation de l'ensemble bloc-cylindres-culasse intéressé. La rotation de cet ensemble entrain le coulissement des pistons doubles 12 fig,l à l'intérieur de leurs cylindres 11 fig.2 et 3. Le coulissement des pistons doubles transmet la rotation au second ensemble bloc-cylindres-culasse Lorsque chaque extrémité d'un piston double se trouve dans la région de sa course située à l'opposé de sa culasse respective, chaque lumière d'admission 15 fig.2 correspondante est dégagée. Le mélange carburé pénètre à l'intérieur des deux cylindres correspondants.Dans cette portion du cycle où la lumière d'admission est dégagée, la lumière d'échappement 16 fig.2 correspondante est obturée par la bague 18 fig.1. La rotation initiale étant toujours entretenue conduit le piston double consi géré à coulisser dans l'autre sens. Cette action obture la lumière d'admission et comprime le mélange carburé introduit dans les deux cavités cylindriques correspondantes. Lorsqu'un piston double se trouve dans la position représentée par la fig.1 (point mort haut), un arc est provoqué par l'action du rupteur entre les électrodes des deux bougies 26 fig.t, provoquant à chaque extrémité du piston double considéré l'explosion du mélange carburé comprimé. La double détente provoque le coulissement du piston vers le point mort bas.Ce coulissement engendre la rotation des deux parties du moteur Les gaz brulés s'échappent par les deux lumières d'éehappent 16 fig.2 correspondantes lorsque les deux extrémités du du piston-double consideré dégagent ces deux lumières. A ce moment du cycle les deux lumières d'échappement considérées se trouvent chacune en face de la lumière 20 fig.1 de la bague 18 fig.1. On voit que, au cours d'une rotation complète, le mécanisme utilise trois explosionssynchronisées de chaque coté, soit deux explosions simultanées de chaque côté tous les 1200 d'arc. Au cours d'un cycle complet les pistons doubles se déplacent dans une succession de plans parallèles. Chaque cylindre effectue autour de chaque piston un tour complet. La combinaison des mouvements de translation des pistons et des mouvements de rotation des cylindres provoque sur les surfaces intérieures des cylindres ainsi que sur les surfaces extérieures des segments une action de rodage qui permet d'obtenir une usure parfaitement régulière de ces surfaces. Des doigts 39 fig.1 s'opposent à toute rotation des segments 13 fig.t autour du piston. La rotation des cylindres autour des segments pendant la translation des pistons réduit les risques de coincement des pistons dans les cylindres. Le moteur faisant ltobjet de la présente invention se caractérise par une réduction sensible du nombre d'éléments constitutifs par rapport b un moteur classique. Cette réduction entraine les avantages principaux suivants: simplicité de fabrication, rapport poids-puissance amélioré, grande fiabilité, haut rendement. Ces considérations paraissent justifier l'utilisation de l'invention dans un très large domaine: automobiles, bateaux, motocyclettes, aviation légère, etc... R E V E N D I C A T I O N S I- Mécanisme dans lequel le déplacement de plusieurs pistons doubles en équerre provoque la rotation de deux troupes de cylindres également disposés en équerre et à l'intérieur desquels se déplacent les pistons,ce dXpla- cent tant provoqué par la combustion d'un mélange car- bure amené dans les cylindres par un conduit central débouchant dans les cylindres et dispose sur caque groupe de cylindres caractérisé par le fait que chaque groupe de cylindres est maintenu livre en rotation a l'intérieur dtun carter par l'intermédiaire d'un roulent a rouleaux coniques et d'une butée à aiguilles montés sur un arbre cannelé solidaire du groupe de cylindres consiaer. 2 - Mécanisme selon la revendication I caractérisé par le fait qu'a l'intérieur de chaque conduit central d'aamissicn est pratiqué un usinage hélicoldal dont le pas est orienté dans le sens de rotation du groupe de cylindres au centre duquel se trouve ce conduit,cette disposition contribuant a entraRner le mélange carburé à l'intérieur des cylindres du fait de la rotation. 3 - Mécanisme selon la revendication I caractérisé par le fait que chaque groupe de cylindres présente une partie cylin drique contigGe à la façe située à l'opposé de la culasse cette partie cylindrique ètant dotée d'un filetage héli- coidal à plusieurs filets dont le pas est orienté dans le sens oppose au sens de rotation du groupe de cylindres considéré,destiné du fait de la rotation à maintenir le mélange carburé à l'intérieur du volume que ces parties filetées délimitent dans la portion centrale du carter.