Brevet FR2651534A1 — publié le 19910308

MltCHIsxi VOLUMRIQU1D ROEADIE La présente invention concerne une machine volumétrique qui tourne à la maniera d'une turbine. Les machines volumétriques les plus répandues emploient ltembiellage pour transformer un mouvement alternatif en mouvement rotatif et vice-versa. Mais l'embiellage est lourd et encombrant. I1 demande des moyens sophistiqués pour former un ensemble plus ou moins bien équilibré, alors que des forces d'inertie alternative subsistent. La plupart des brevets qui concernent les machines volumétriques sans embiellage proposent des mécanismes les plus divers qui n'ont pas de succès pour au moins une raison: la mattrise, car: d'une part, l'embiellage est,malgré ses défauts, un ensemble de compromis que les constructeurs mattrisent; d'autre part, les mécanismes qui sont supposés pouvoir remplacer l'embiellage ont aussi leurs défauts, alors que ce sont aussi des compromis, mais que les constructeurs ne mattrisent pas. Or, on ne peut pas demander à un constructeur de remplacer un compromis qu'il mattrise depuis des décennies par un compromis qu'il doit apprendre à mattriser. Donc, si on veut proposer une machine volumétrique, celle-ci doit entre élaborée autour du piston et du cylindre classique que l'on maîtrise parfaitement et pouvoir fonctionner sans l'intervention ni d'un embiellage, ni d'un arbre coudé, ni d'un excentrique, ni d'une came, ni d'un galet, ni d'un engrenage, ni d'une chatne. La machine selon l'invention permet de réaliser une variation de volumes avec des pistons dans des cylindres sans avoir recours ni à un embiellage, ni à un arbre coudé, ni à un excentrique, ni à une came, ni à un galet, ni à un engrenage, ni à une chatne. L'idée consiste à faire tourner les cylindres et les pistons autour de centres de rotations respectifs, les entr-axes ayant la valeur d'une demi-course, le fonctionnement étant basé sur une fonction trigonométrique. Pour des raisons d'équilibrage, il est préférable d'avoir au moins deux cylindres et deux pistons par bloc-cylindres. On peut admettre que les cylindres forment un bloc dont le centre de gravité et de rotation est confondu avec celui de l'arbre moteur et que les pistons sont portés par des paliers dont les centres de rotations respectifs sont excentrés d'une demi-course par rapport au centre de rotation du bloc-cylindres. La meilleure solution est celle qui verrait stassocier les pressions sur le fond des pistons et sur le fond des culasses, pressions normalement opposées, pour faire tourner la machine dans un-sens. On conçoit aisément qu'en agissant ainsi, on double la surface de l'effort efficace. La figure 1 représente le mouvement rotatif basé sur une fonction trigonométrique et démontre la variation de la course. En étudiant cette première figure , nous pouvons observer que la poussée des fluides (1) représente une force dans l'axe (2), qui sous l'influence de l'angle de l'effort normal (3) et compte tenu du rayon de l'effort est transformée en couple moteur (4). Nous constatons aussi que l'excentricité des deux centres de rotation est égale à la moitié de la course. La figure 2 représente l'application de cette étude à un mode de réalisation de la turbine. Nous y voyons deux cylindres (5) et deux culasses (6) solidaires de l'arbre moteur, puis deux pistons (7) portés par deux guides (8) qui coulissent dans deux glissières (95 elles aussi solidaires de l'arbre moteur. Les guides de pistons sont articulés en (10) sur leur palier respectif (11). L'arbre en tournant entraRne le bloc-cylindres et ses glis- sières (9) qui entrainent à leur tour les guides de pistons (8) et donc les pistons (7) dans un mouvement rotatif. Comme les guides de pistons sont articulés en (10) et que cette articulation ne peut que suivre le palier (11) puisqu'elle en est solidaire, il y a une variation de course, donc de volume. La figure 3 représente la composition des forces. C'est en fait une variante de la figure 1 découlant du mode d'application représenté par la figure 2. On remarquera que la poussée sur le fond du piston et la poussée sur le fond de la culasse sont transformées en couple moteur. La figure 4 représente la variation des volumes pour un cylindre, le déplacement du piston diamétralement opposé n'étant pas mentionné pour plus de clarté dans le dessin. I1 en est de même à la figure 5 qui représente la variation du déplacement axial du guide de piston pour un seul cylindre. Rappelons - que cette machine, en fonction d'une distribution appropriée, peut être pompe ou moteur; - que les soupapes peuvent entre disposées de façon à ce que la force centrifuge remplace les ressorts de soupape; - que chaque palier excentré peut porter plusieurs pistons, mais pour des raisons d'équilibrage , il en faut quatre ou un multiple de quatre par palier excentré; - que les pistons peuvent entre disposés de façon à ce que la force centrifuge remplace les segments racleurs d'huile; - qu'il est possible d'associer plusieurs bloc-cylindres autour du même axe de rotation: premier cas: les bloc-cylindres tournant dans le même sens, la liaison entre les blocs se faisant directement par l'arbre ou indirectement par des embrayages; second cas: les bloc-cylindres tournant dans un sens opposé, il y a alors deux sens de rotation, un arbre traversant l'autre pour faire tourner des helices à contre-sens, ce qui peut entre le cas pour des hélicoptères; - que le guide (8) peut ttre conçu de façon à pouvoir servir d'accessoire ou actionner des accessoires tels que pompe à fluide, allumage, etc. t - qu'il est possible de loger soupapes et/ou bougies ou in jecteurs dans les pistons, ce qui permettrait de construire une machine plus compacte. REVENDICATIONS 1- Machine volumétrique rotative caractérisée par des pistons et des cylindres qui tournent autour de centres de rotation8 respectifs pour obtenir une variation de volumes, le fonctionnement étant basé sur une fonction trigonométrique. 2- Machine volumétrique rotative conforme à la revendication preoédente,caracterisée par au moins deux cylindres (5) et deux culasses (6) solidaires de l'arbre moteur, puis par deux pistons (7) portés par des guides de pistons (8) articules sur des paliers excentrés (11) de façon à ce que les guides de pistons (8) se déplacent toujours radialement par rapport à l'arbre moteur tout en suivant le périmètre des paliers excentrés pour assurer la variation de la course et pour assurer l'association des pressions sur le fond des pistons et sur le fond des culasses dans le cas d'un effort moteur.