Brevet FR2474586A1 — publié le 19810731

Moteur à combustion interne, à disque, sans vilebrequin et sans bielle. La présente invention concerne un moteur à combustion interne, à disque, sans vilebrequin et sans bielle. L'invention consiste principalement à constituer le moteur à l'aide d'un disque incliné recevant un roulement à billes avec sa cage comprenant deux axes sur lesquels oscillent deux crémaillères, rotules ou cardans permettant les mouvements obliques dans tous les sens. L'invention consiste encore en certaines autres dispositions mentionnées ci-après et employées, de préférence, en même temps que la disposition principale ci-après énoncée. L'invention vise plus particulièrement certains modes d'application et de realisation de ces dispositions; elle vise plus particulièrement encore, et ceci à titre de produits industriels nouveaux, les moteurs du genre en question, les éléments et outils propres à leur etablissement ainsi que les ensembles comprenant ces moteurs. A simple titre d'exemple et pour faciliter la comprehension de l'invention, il est donné ci-après une description de modes particuliers de réalisation de l'invention représentée d'une manière schématique et non limitative aux dessins annexés sur lesquels : La figure I est une coupe du moteur, selon l'inventioll, par un plan perpendiculaire à l'axe de rotation I du moteur. La figure 2 est une coupe parallèle à l'axe de rotation I transmettant le mouvement du moteur. Les figures 3 et 4 sont des coupes du moteur pouvant être realise de manieres différentes. Si l'on se propose de realiser un moteur sans vilebrequin et sans bielle selon l'invention et, plus spécialement, selon celui de ses modes d'application ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait ;ieu de donner la préférence, on procède de la maniere suivante ou d'une nanière analogue. On constitue le moteur à l'aide de I - Un disque incline 11, Fig. 1 et 2, recevant un roulement à biles 12, Fig. 1 et 2, et sa cage 13, Fig. 1 et 2, munie de deux axes 18 et 19 recevant chacun une crémaillère en forme d'arc 20 et 21, Fig. 1 et 2. 20 Un axe de rotation 1, Fig. 1 et 2, tournant à l'aide de roulements ou de coussinets. 30- Un flasque 2, Fig. 1 et 2, recevant l'axe de rotation 1, les axes 3 et 4, Fig. 2, un roulement à billes et deux glissières 85 et 87, Fig. 1, non représentées Fig. 2. 40 Deux crémaillères 14 et 15, Fig. 1 et 2, solidaires des axes 3 et 4, reliés aux pistons 16 et 17, Fig. 2. 5"- Deux cylindres 5 et 6 avec chambres 7 et 8, Fig. 2. 6 - Un petit disque 9, Fig. 2, ouvrant et fermant successivement les chambres 7 et 8, Fig. 2. 70- Une petite turbine 22, Fig. 2, pour la lubrification des pistons 16 et 17, Fig. 2. 80- Une came 23, Fig. 2, pour la rupture d'allumage. 9 - Un carter 24, Fig. 2, pour l'huile. 10 - Une poulie 27, Fig. 2, pour la commande de la dynamo et du ventila teur 28, Fig. 2, pour le refroidissement du moteur. Le disque incliné 11, Fig. 1 et 2, est solidaire de l'axe de rotation 1, Fig. 1 et 2. Grâce au roulement à billes 12, Fig. 1 et 2, la cage 13 n'a aucune rotation mais un mouvement de va-et-vient qui est obtenu par le mouvement oscillatoire du disque in cliné 11, Fig. 1 et 2. Ce mouvement alternatif est transmis tux pistons 16 et 17 par l'intermediaire des axes 3 et 4 et des crémaillères 14 et 15, Fig. 1 et 2, qui S'engrènent dans les crémaillères en forme d'arc 20 et 21, Fig. 1 et 2, dont la courbe est égale au rayon produit par le mouvement de va-et-vient provoqué par l'inclinaison du disque 11, Fig. 1 et 2. Les axes 3 et 4, Fig. 2, coulissent dans les orifices 25 et 26, Fig. 2. Les glissières 87 et 85, Fig. 1, maintiennent les crémaillères 14, 15, 20 et 21, Fig. 1 et 2, et empêchent la rotation de la cage 13 tout en lui permettant le mouvement de va-et-vient. Ce coulissement peut être favorisé par des galets ou antifriction. L'axe de rotation 1, Fig. 1 et 2, reçoit, pour la lubrification des pistons 16 et 17, une petite turbine 22, Fig.2, un petit disque 9, Fig. 2, avec une lumière 29 pour l'ouverture et la fermeture des chambres 7 et 8, Fig. 2, une came 23, Fig. 2, pour la rupture d'allumage et une poulie 27, Fig. 2, avec un ventilateur 28, Fig. 2. Les cylindres 5 et 6, Fig. 2, possedent des orifices 30 et 31, Fig. 2, pour la lubrification des pistons, des lumières d'admission 32 et 33, des lumières d'échappement 34 et 35, Fig. 2, deux chambres 7 et 8, Fig. 2, ayant des lumières d'admission et de refoulement air-carburant 36 et 37, Fig. 2, et une chambre d'admission 10, Fig. 2, dans laquelle se trouve la lumiere d'admission 38, Fig. 2. Les cylindres reçoivent, egalement, les bougies 39 et 40. Le disque 9, Fig. 2, ayant le rôle d'obturateur peut être remplace par des clapets, soupapes ou cylindre commandés par l'axe de rotation 1, Fig. 1 et 2. Le carter 24, Fig. 2, permet d'avoir en permanence l'huile nécessaire à la lubrification du moteur. Cette realisation permet d'obtenir deux cycles à deux temps par tour d'axe de rotation. Ce cycle à deux temps s'effectue, dans chaque cylindre et successivement, de la manière suivante : Le déplacement du piston 17, Fig. 2, vers le point mort haut, c'est-à-dire vers la bougie 40, provoquera l'admission air-carburant par l'intermédiaire des lumières 33, 37 et 86, Fig.2, de la lumiere 29 se trouvant dans le disque 9, Fig. 2, et de la lumière d'admission 38, Fig. 2, sur laquelle est fixe un carburateur. Au point mort haut le disque 9 fermera la lumiere 86 se trouvant à l'entrée de la chambre 8, Fig. 2, et le piston 17, continuant sa course vers le point mort bas, comprimera le mélange air-carburant dans la chambre 8, puis ledit mélange passera dans la chambre 41 par l'intermédiaire de l'orifice 42. Ensuite ce mélange sera, à nouveau, comprimé jusqu'au point mort haut permettant ainsi l'explosion par l'intermédiaire de la bougie 40, puis l'échappement se produira par la lumière 35, Fig. 2. Pendant ce temps une nouvelle admission s'effectuera et un ncuveau cycle des phases précitées recommencera. Lorsque l'explosion se produit dans la chambre 41,le piston 16, Fig. 2, se trouve au point mort bas, donc en admission, ce qui permet d'obtenir deux explosions par tour puisque le même cycle-se produit successivement dans chaque cylindre. Ce moteur peut comporter d'autres cylindres et son cycle peut être à quatre temps. Son alimentation peut, également, s'effectuer à l'aide d'injecteurs permettant l'utilisation du gasoil ou autre fluide. En variante, la Figure 3 représente un moteur à quatre temps qui sont obtenus au moyen du cylindre compartimente 92, Fig. 3, grâce aux pignons 43, 44, 45 et 46, Fig. 3. Le disque incliné 11, le pignon 43 et la turbine 61 sont solidaires de l'axe de rotation 1, Fig. 3. Le disque incliné 11 ne comporte pas de roulement à billes. La rotation dudit disque 11 est facilitée à l'aide d'antifriction se trouvant sur le grand disque 50, Fig. 3. Il en--est de même en ce qui concerne les petits disques 51, 52, 53 et 54. Le grand disque 50 oscille mais n'a pas de rotation. Les petits disques suivent parfaitement le mouvement oscillatoire du grand disque 50 grâce aux pignons=43, 44, 47, 48 et 49 qui permettent auxdits petits disques 51, 52, 53 et 54 de tourner dans le sens du disque incliné 11, Fig. 3, et à -la même vitesse puisqu'ils sont solidaires des axes 3 et 4 coulissant à l'intérieur des pignons 48 et 49, tout en ayant un mouvement de rotation grâce aux rainures 55 et 56, Fig. 3. Les épaulements 57 et 58 empêchent les pistons 59 et 60 de tourner en même temps que les axes 3 et 4, Fig. 3. La turbine 61 favorise l'évacuation des gaz qui s'effectue par les lu mières 64, 65, 66 et 67, Fig. 3. L'admission se fait, également, par les lumieres Admission-Echappement 62 et 63, Fig. 3, et par les lumières 68, 69 et 70, Fig. 3. L'autre lumiere d'admission n'est pas representee. La position du piston 59, Fig. 3, est en fin d'echappement et au début d'admission et celle du piston 60 est en échappement. Pour que les explosions se succèdent il faut, au moins, quatre cylindres. Il est possible d'accoupler d'autres pistons sur les axes 3 et 4, Fig. 3. La lubrification des pistons peut s'effectuer au moyen de pompes actionnees par les axes creux 3 et 4, Fig. 3, permettant ainsi l'arrivée d'huile jusqu'aux segments par l'intermédiaire d'orifices faits dans les pistons. Les pignons peuvent être remplacés par une chaîne ou autres. a Figure 4 est une autre variante. C'est un moteur à deux temps pouvant, aussi, avoir un cycle à quatre temps à l'aide d'un petit cylindre ou autres tournant au centre du moteur par l'intermédiaire de pignons, chaînes ou autres. Ce cycle à quatre temps peut, également, être obtenu à l'aide de chemises mobiles tournant autour des cylindres 5 et 6, Fig. 4. Ce moteur comporte trois grands disques in- clinés 11, 50 et 71, Fig. 4, et quatre petits disques inclinés 51, 52, 53 et 54, Fig. 4. Le disque incliné 11, le pignon 43, le petit disque 9, le grand disque 71 et le ventilateur 72 sont solidaires de l'axe de rotation 1, Fig. 4. Les épaulements 57 et 58, Fig. 4, empêchent le mouvement de va-et-vient des pistons 16 et 17, Fig. 4, mais leur permettent de tourner en même'temps que les cylindres 5 et 6 par l'intermé- diaire des pignons 43, 44, 47, 48 et 49 étant donne que les pignons 48 et 49 sont solidaires des axes 3 et 4 possedant des rainures 55 et 56 pour la rotation des cylindres 5 et 6 et des disques 51, 52, 53 et 54, Fig. 4, solidaires desdits cylindres. Le disque incliné 11 solidaire du grand disque incliné 71 permet l'oscillation du grand disque 50 qui n'a pas de rotation mais possède un mouvement oscillatoire. Les petits disques 51, 52, 53 et 54, Fig.4, suivent parfaitement le mouvement oscillatoire des disques 11 et 50, Fig. 4, mais, pour cela, il est absolument indispensable que lesdits petits disques 51, 52, 53 et 54 tournent dans le sens du disque incliné 11, Fig. 4 et à la même vitesse, ce qui permet, egalement, aux cylindres 5 et 6, Fig. 4, de suivre parfaitement l'oscillation du disque 71, Fig. 4. Ledit mouvement oscillatoire produit le vaet-vient des cylindres 5 et 6 et leur rotation permet, en même temps, de fermer et d'ouvrir les lumières d'admission 72, 73, 74 et 75, Fig. 4, et les lumières d'échappement 76, 77, 78 et 79, Fig. 4. La bougie 80 per- met d'obtenir, successivement, les explosions dans les chambres 81 et 82 par l'intermédiaire des plots 83 et 84, Fig. 4. Le cycle de cette réalisation s'effectue de la même façon que celui décrit Figure 2. L'axe de rotation 1, Fig. 1, 2, 3 fait 4, peut comporter des cames permettant l'ouverture et la fermeture de mission et de l'échappement par l'intermédiaire de soupapes ou autres. Le refroidissement de ce moteur peut se faire, également, par tous fluides. Il va de soi que l'invention ne se limite pas aux modes d'application et de réalisation décrits et représentés, elle embrasse, également, toutes les variantes, notamment selles su Bc moteur serait utilisé comme turbine, compresseur ou système de freinage. REVENDICATIONS 10) - Moteur à combustion interne, caractérisé par le fait qu'il comprend : au moins, un disque incliné muni d'un roulement avec sa cage ou d'une couche d'antifriction favorisant ainsi la rotation dudit disque in cliné qui est provoquee par des pistons cylindriques reliés aux crémaillères par l'intermédiaire d'axes. Les crémaillères en forme d'arc pivotant sur les axes de la cage de roulement à billes sont maintenues par des glissieres avec antifriction ou galets favorisant, ainsi, le mouvement de va-et-vient desdites crémaillères et des pistons. Ce mouvement alternatif permet, aux pistons se trouvant à l'intérieur des cylindres, de créer des chambres variables afin d'obtenir un cycle thermique à deux temps ou à quatre temps. 2") - Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il ne possède pas de soupape mais qutil peut comporter, pour l'admission et l'échappement, un petit cylindre, un petit disque ou des clapets. 3 ) - Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ce moteur peut comporter des chemises mobiles (cylindres) ayant un mouvement de va-et-vient tout en ayant une rotation afin que lesdites chemises, ayant une coupe oblique egale aux degres d'inclinaison du disque incliné, puissent suivre parfaitement le mouvement oscillatoire dudit disque incliné mais, pour cela, il faut absolument que lesdits cylindres ou chemises tournent dans le sens dudit disque incliné et à la même vitesse. 40) - Moteur selon la reveidicatien 1, caractersé par le fai' que les crémaillères peuvent être remplacées par des cardans ou rotules. 5 ) - Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les pistons ne sont jamais en contact avec les parois des cylindres et que, seuls, les segments sont en contact avec lesdites parois des cylindres que, de ce fait, le refroidissement par air est nettement suffisant. 60) - Moteur selon la revendication 1, caractérise par le fait qu'il ne comporte pas de vilebrequin, pas de bielle et que la poussée totale s'exerce immédiatement après chaque explosion, c'est-à-dire au point mort haut de chaque piston. 70) - Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la puissance totale, au moment de chaque explosion, permet d'obtenir une consommation de carburant peu importante.