Brevet FR2617905A1 — publié le 19890113

La présente invention a pour objet un moteur thermique à mouvement circulaire. - rivers modes de réalisation de moteur thermique comportant un système de combustion interne ont été développés dans le passé. En particulier on connsit le moteur classique à essence à quatre temps dont le carburant pulvérisé très finement et mélangé à l'air forme un mélange combustible qui est introduit dans le cylindre. Puis le mélange s'enflamme après avoir été préalablement comprimé c'est l'explosion. Le mélange se détend en fournissant l'effort. - De même on connait le moteur thermique diesel dont le fonctionnement à injection directe est entièrement basé sur l'auto-allumage du combustible dans l'air fortement chauffé par la compression. - On a connaissance également du moteur à essence deux temps dont l'originalité est l'absence de soupape. Pour ce moteur, la distribution est réalisée le plus souvent par des lumières qui sont dégagées ou obturées par le piston an cours de son mouvement alternatif. - Ces trois moteurs thermiques ont en commun un grand nombre d'éléments : le cylindre, le piston, la bielle, le vilebrequin et le mouvement alternatif du piston. L'ensemble des pièces - piston, bielle, vilebrequin sont articulées entre elles. - Enfin, on connait le moteur Wankel ou moteur à piston rotatif. Il est d'une grande simplicité puisqu'il ne comporte que deux pièces mobiles animées d'un mouvement circulaire continu et aucune pièce animée d'un mouvement alternatif. - Le but de la présente invention est de réaliser un moteur thermique quatre temps à mouvement circulaire. Notamment, ce moteur ne comporte pas de mouvement de retour du piston. Chacun des quatre temps du dit moteur circulaire provoque la rotation de l'un des modules sur la course d'une fraction de la circonférence. - Pour atteindre ce résultat, le moteur thermique circulaire selon l'invention proposée sur les schémas en coupe ci Joints, est un moteur à quatre temps à essence pour source d'energie. Les éléments principaux de la dite invention sont : 7) les cylindres ci,c2,b3, c4 (FIG.I en coupe) Ce sont des tubes cylindriques contrés concentriquement à l'axe x ouvert en leur partie inférieure. Ils peuvent être mis en communication par des ouvertures appropriées oo', soit avec une source d'énergie, soit avec l'atmosphère. Leur roule est de servir d'enceinte aux gaz provenant de 1R source d'énergie. Dans le cas présent, les cylindres sont au nombre de quatre c1,c2,c3,c4. Ils sont reliés deux à deux cl +c3 et c2 +c4 à l'axe x par des bielles -vilebrequins b et b'. 2) Les pistons pl,p2,p3,p4 (FIG.1).Ce sont des pièces cylindriques cintrées concentriquement à l'axe x. Les pistons sont solidaires en leur partie inférieure s avec la partie supérieure des cylindres r ( la ovulasse). Ils coulissent à l'intérieur des cylindres. La face supérieure des pistons est soumise à la poussée des gaz qu'ils transmettent aux bielles -vilebrequin b et b' auxquelles ils sont reliés et fixes. Les bielles -vilebrequin b b' (FIG.1). La forme de ces pièces est fondamen telement différente à celles des moteurs thermiques traditionnels. Les éléments bielles et vilebrequins Se confondent pour ne former plus qu'une seule pièce : la bielle -vilebrequin b b'. Cet élément sert de liaison sans articulation entre l'axe x et les cylindres. Les bielles -vilebrequins sont au nombre de deux pour le moteur qautre cylindres présenté figure 1. La distribution La distribution est très semblable aux moteurs thermiques traditionnels. Les soupapes oo' (FIG.1). Le rtle de la soupape est de permettre la communication par ouverture appropriée avec 'la source d'énergie o et l'échappement o'. Leur ouverture est commandée par les culbuteurs u u', les tiges de culbuteurs t t', les poussoirs g g' et les cames m m'. La mise en mouvement de l'ensemble de ces éléments est provoquée par les cames ditribuées sur le volant v. Flément anti -retour ou cliquet h ( Fiv.1) Comme son nom l'indique cet élément a pour fonction d'empêcher le retour ( en arrière) du cylindre et par ce fait du module tout entier au moment de ltexplosicn Seul de piston avancera sur la distance de Sa course. Le cliquet impose aux module un mouvement circulaire interrompu. Le cliquet peut étre positionné à divers emplacements sur le moteur thermique circulaire soit - sur l'axe x - sur le volant de distribution v - directement sur la périphérie des cylindres. Principe général de production du mouvement dans le moteur thermique circulaire (FIC- 2,3) Nous avons vu que les organes du moteur thermique circulaire sont des cylindres cl,c2,e3,c4 des pistons p1,p2,p3,p4 et des bielles -vilebrequin b b'. L'ensemble de ces éléments sont assemblés de manière à former des modules. Dans le cas présent deux modules sont nécessaires pour le fonctionnement du dit moteur circulaire. Chaque module A et B est composé de deux cylindres ci +c3 et c2 + c4. de deux pistons pl + p3 et p2 + p4 et d'une bielle vilebrequin b b'. L'ensemble de ces éléments sont solidaires et fixes les uns par rapport aux autres pour un même module. Il y a absence de toute articulation pour un mttme module. Par la présence du cliquet anti retour sur le cylindre c2, on conçoit que si l'on exerce une pression E ( explosion) (FIG.4) sur la face supérieure du piston p2, celui-ci entrainera dans un mouvement circulaire, sur la distance de Sa course, l'ensemble du module t. Ce déplacement circulaire entrainera simultanément : - une dépression ( admission des gaz) dans le cylindre c4 - une compression dans le cylindre cl - une pression ( échappement ) dans le cylindre c3. La seule course du piston p2 a préparé la phase de déplacement du module B. Le déplacement circulaire aura lieu dès que la pression E de l'explosion aura lieu sur la face supérieure du piston pl (PIC.5). Ce déplacement circulaire provoqué par ltexplosion, entrainera à nouveau et simultanément dans l'un des cylindres : l'admission, la compression et l'échappement. Et ainsi de suite ( PIG. 6,7). Le nom d'explosions pour réaliser un tour complet d'un module est variable car il/fonction de la course des pistons. La course des pistons peut varier en fonction du couple recherché par le constructeur. Variante de l'invention (FIG,B) Selon une variante les cylindres et. pistons peuvent être droits et disposés autour de l'axe x. Le dessin FIG.8 illustre l'invention en coupe. Cette modification impose la présence d'une bielle f située entre le piston et la bielle -vilebrequin. Le principe de fonctionnement reste inchangé par rapport au moteur thermique circulaire présenté précédemment. ~tette modification présente l'avantage de simplifier la réalisation et la cons rection expérimentale du moteur par le fait qu'elle n'imposte pas la fabrication de cylindres et pistons cintrés. - Le système de moteur thermique circulaire dont fait llobjet la présente invention peut tout autant fonctionner avec une source d'énergie : essence, gaz oil, gaz liquide de pétrole ( CPL), etc... Le moteur thermique circulaire présenté sur les différents schémas fonctionne avec les deux modules A et B et quatre cylindres. Selon une variante, le moteur peut Btre pourvu de plusieurs modules sur un mme axe. Exemple : 3 modules avec 6 cylindres, 4 modules avec 8 cylindres, etc... La présente invention peut également fonctionner en moteur deux temps ou 4 temps avec un système d'admission par lumière. L'invention ayant été exposée et son intérêt justifié sur quelques exemples détaillés, la demanderesse s'en réserve l'exclusivité pendant toute la durée du brevet sans limitation autre que celle des termes des revendications ci après. REVENDICATION Le Le principe général de fonctionnement du moteur thermique circulaire est tractérisé en ce qu'il comporte des cylindres et des pistons cintrés ( ou an) disposés concentriquement à l'axe x. L production du mouvement est basé sur la compression et l'explosion d'un 'z sucessivement et à l'intérieur de l'un des cylindres. ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le mouvement zs modules A et B est circulaire Rutour de l'axe x. ) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en > que le mouvement des modules ne comporte pas de phase de retour ni d'un véritable mouvement alternatif. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes carac5risé en ce que les modules A et 3 tout en étant composés de plusieurs Léments ( cylindres, pistons, bielle vilebrequins ) ne forment qu'une seule ièce sans élément articulé ( à l'exception de la variante du moteur à cy Lndres droits comportant une bielle f présentée fig. B). ) Dispositif selon tune quelconque des revendications précédentes carec- térisés en ce que la distribution est déclenchée par les canes mm' distribuées le volant v.