Brevet FR2627544A1 — publié le 19890825

MOTEUR ROTATIF DEUX TEMPS A CCMiBUSTION INTERNE Le peu rationnsl mouvement alternatif des moteurs classiques à explosion a conduit les constructeurs, ingénieurs, chercheurs et amateurs, à imaginer un moteur supprimant ou atténuant tous les mouvements rectilignes ou sous charge Parmi les solutions envisagées à ce jour, seul semble subsister le moteur à pistons rotatifs WANKEL qui équipe un véhicule de la firme japonaise MAZDA. Sa conception diffère totalement de l'invention, objet de la présente demande. Il nous faut ici, avant toute explication, introduire la notion d'unité moteur. Deux modules en sont les élements constitutifs: 1% - un module compresseur double effet fig. 1 comportant les été ments suivants : un stator cylindrique (1) à la périphérie duquel nous trouvons deux lumières d'admission (2) deux ouvertures de la dimension de la hauteur du cylindre (4) dans lesquelles sont logées deux valves glissantes (3) maintenues en contact permanent avec un rotor (5) à profil mi-circulaire, mi-elliptique, par deux ressorts à compression (6). Une chambre d'admission (7) résultant du profil rotor (5) lequel est monté sur l'axe (10) dont il est solidaire. 2% - un module moteur proprement dit fig. 2 et 3 présentant les éléments suivants : un stator cylindrique (1) portant à sa périphérie une lumière orifice d'échappement (14) deux logements (4) comportant deux valves glissantes (3) maintenues en contact permanent avec le rotor (5) de meme profil que le rotor compresseur, par deux ressorts à compression (s) - Une chambre de compression (8) constituée par un évidement placé à la périphérie interne du stator (-1) et communiquant avec le module compresseur à travers la lumière de transfert (12) ouverte sur la cloison de séparation (11) fig. 3. Une ouverture filetée située à la périphérie de la chambre de compression, reçoit la bougie d'allumage (13). La chambre de combustion (9) est en coursde détente ... Deux flasques (15) fig. 3 assurent la fermeture et l'étanchéité des faces libres des cylindres stators (1). Des conduits de décompression (18) joignent les logements des valves aux chambres d'admission (7) et de détente -(9) évitant leur blocage. Le fonctionnement de cette unité moteur est d'une extreme simplicité. Le cycle thermodynamique se déroule à travers lumièreset chambres guidé par les valves glissantes. En imprimant à l'axe moteur (1g) un mouvement de rotation (lancement) la chambre d'admission (7) fig. 1 va franchir la valve (3), puis démasquer la lumière d'admission (2) et se reconstituer en aval, créant, de ce fait, un vide qui sera comblé par le mélange gazeux ou le cburant. Continuant son mouvement, le rotor va maintenant masquer l'admission (2) mais ayant atteint la lumière de transfert (12) celle-ci sera démasquée. Le mélange ou le cemburant rencontre alors la valve glissante (3) qui les dirige vers LA CHAmBRE (8) fig. 2 où ils sont compressés et confinés entre les parois de la chambre et la périphérie circulaire du rotor (5) Au terme de cette compression, le rotor compresseur va masquer la lumière (12).L'étincelle va jaillir, l'explosion et la détente vont suivre, le rotor moteur qui présente maintenant son profil elliptique va être refoulé jusqu'à l'échappement (14) où la valve dirigera les gaz brulés vers l'extérieur. C'est la course utile. Continuant sa course, le rotor franchit la vanne (3) produisant une ventilation de la chambre à travers les lumières d'admission (16) et de refoulement (17). Le cycle est te-rminé. Il est nécessaire de signaler que le rôle des valves consiste non seulement à diriger les gaz, mais surtout à créer la variation volumétrique des chambres, condition essentielle de fonctionnement du moteur. Un moteur deux temps vient d'être théoriquement réalisé qui comporte une explosion par tour d'arbre moteur, doflc deux fois plus de courses utiles qu'un quart temps. Il s'agit donc ici d'un équivalent bicylindres. Pour le réaliser, il n'a été utilisé qu'une course de l'unité moteur. Avec un deuxième module moteur accolé à la face du module compresseur, on obtiendra par le même processus de fonctionnement, un moteur équivalent quatre cylindres avec deux étincelles par tour. Donc quatre étincelles pour deux tours, et quatre temps utiles. Pour effectuer cette transformation, il faut supprimer le flasque côté libre du compresseur et le remplacer par une nouvelle cloison,(11) porteuse d'une lumière de transfert (12) diamétralement opposée à celle déjà en place.Le nouveau module moteur monte solidaire du même axe y sera accolé. Un nouveau flasque fermera le tout. Le fonctionnement de ce nouvel ensemble sera assuré par le double effet du compresseur qui alimentera deux fois par tour les modules moteurs. Le profil du nouveau rotor moteur sera également opposé au profil du rotor compresseur. La notion- d'unité moteur déjà exprimée, nous permet de dire main que l'on peut atteler séparément ces unités à-l'arbre moteur pour obtenir des équivalents de quatre, six, huit cylindres et plus Cette invention ne concerne pas les autres organes constitutifs d'un moteur à savoir: graissage, refroidissement, carburation qui doivent être adaptés aux circonstances d'utilisation. Ceci ne semble pas poser de gros problèmes aux hommes de l'art. CRITIQUE : L'inconvéniént majeur porte sur l'étanchéité des contacts rotor / valves. Ce problème a été rencontré sur le moteur rotatif WANKEL et semble résolu par la qualité des matériaux utilisés, le refroidissement et les qualités d'usinage. L'étanchéité latérale des chambres est assurée par le frottement des joues des rotors sur un film d'huile qui les sépare des flasques et cloisons. En ce qui concerne le glissement sous charge,' il est de faible amplitude et peut être atténué par l'angle de glissement de la valve sur le rotor. AVANTAGES : Les avantages semblent nombreux. Facilité de fabrication, suppression de la distribution y compris du vilebrequin, équilibrage parfait, peu de pertes mécaniques. Bon remplissage vu l'étendue des lumières d'admission, la suralimentation peut être assurée sans adjonction d'un compresseur d'air. Il est possible d'obtenir des taux de compression élevés en adaptant le volume du compresseur au résultat recherché Il suffit de substituer le volume à la pression, au niveau de l'admission pour un même rés-ultat à la compression. La schématisation de ce moteur fig. 3 en démontre parfaitement le fonctionnement. Cet exposé semble répondre aux critères de brevetabilité énoncés par la loi no 78 742 du 13 Juillet 1978. REVENDICATIONS 1/ Dispositif rotatif deux temps destiné à transformer l'é nergie latente d'un combustible en @nergie mécanique carac térisé en ce qu'il comporte deux mo@ules, l'un compresseur fig. 1, l'autre moteur fig.2. 2/ Dispositif selon revendication 1 caractérisé en ce que les éléments constitutifs du module compresseur comportent un cylindre stator (1) dans lequel tourne autour d'un axe (10) dont il est solidaire, un rotor (5) à profil semi cylinori que - semi @llipti@ue ce qui a pour effet de créer entre rotor et stator, une chambre oblongue d'admission (7). 3/ Dispositif selon revendication 2 caractérisé en ce que le mo@@le compresseur comporte à sa périphérie, une lumière d'admission (2) et deux ouvertures (4) de la largeur de la chambre d'admission (7) @iamétralement opposées, oestinées chacune à recevoir une valve glissante (3) dont le mouvement de translation est commandé der le profil du rotor et un ressort de compression (6). 4/ Dispositif selon revendication 1 caractérisé en ce que les éléments constitutifs du module moteur comportent un cylindre stator (1) dans lequel tourne autour de l'axe (10) @ont il est également solioaire un rotor (5) oe meme profil semi circulaire - semi elli@tique dormant également naissance à une autre chambre oblongue de détente des gaz (@). 5/ Dispositif selon revendication 2 caractérisé en ce que le module moteur comporte à sa périphérie une ouverture d'échappement (14) et deux buvertures diamétralement opposées porteuses de volets glissants (3) pris entre rotor et ressort de compression (6). 6/ Dispositif selon revendications 1 et 2 caractérisé en ce queles deux modules sont séparés par une cloison circulaire fixe (11) traversée par l'axe moteur (10) porteur des rotors (15). Une lumière de transfert (12) s'ouvre pendant une demi rotation sur la chambre de compression (8) porteuse d'une bougie d'allumage (13). 7/ Dispositif selon revendications 3 et 5 caractérisé en ce que le mouvement de translation des volets pris entre rotor (5) et ressort de compression (6) a pour effet de créer une variation volumétrique des chambres de détente (3) et d'ad mission (7) des deux modules. 8/ Dispositif selon revendications 2 et 4 caractérisé en ce que les profils des rotors moteur et compresseur sont montés diamétralement opposés. 9/ Dispositif selon revendication 1 caractérisé par la présence d'un deuxième moteur alimenté par le double trans fert latéral à travers les deux lumières diamétralement opposées (12). 10/ Dispositif selon revendications 1 et 4 caractérisé en ce que les mo@ules sont montés sur roulement à billes du fait ce la poussés tangentielle des gaz en expansion.