Brevet FR2666377A1 — publié le 19920306

La présente invention concerne un moteur rotatif à combustion interne. Le but de l'invention est double : d'une part, obtenir un rende ment supérieur à celui d'un moteur classique en transformant le mouvement rectiligne du ou des pistons en mouvement circulaire, et, d'autre part, construire un moteur simplifié par l'absence de soupapes. La plupart des moteurs rotatifs à combustion interne qu'on a essayédtindustrialiser dans les années 1970 ont été abandonnés, l'étan chéité étant insuffisance parce qu'assurée par des arêtes de 3 millimètres de contact environ. Le moteur n'était efficace qu'à haut régime, d'où une consommation et un usure inacceptables, en plus d'une lubrification difficile. - La présente invention vise à s'affranchir de ces inconvénients en proposant un moteur rotatif simplifié par l'absence de soupapes, sans préjudice pour son fonctionnement, et où tous les éléments mobiles sont axés pour diminuer les phénomènes d'usure. Ses caractéristiques techniques et certains autres avantages apparaitront à la lumière de la description qui suit d'un exemple de réalisation et pour l'intelligence de laquelle on se référcra aux dessins, dont - les figures 1 à 8 montrent en coupe transversale un dispositif moteur selon l'invention respectivement dans les différentes phases successives d'un cycle, - la figure 9 est une vue en coupe selon le plan AA des figures 1 à 8 d'un dispositif moteur selon l'invention, - la figure 10 illustre très schématiquement la distribution relative des divers organes du dispositif moteur selon l'invention en mettant en lumière leurs relations fonctionnelles mutuelles, - la figure il est une vue de côté de l'ensemble du dispositif moteur des figures précédentes, tel qu'il se présente vu de l'extérieur, à l'état fermé, prêt au fonctionnement. La machine ou dispositif moteur rotatif selon l'invention comporte quatre parties principales, comme on le voit aux dessins un stator 1, un rotor 8,9,33,34, un ensemble villebrequin 2, bielles 3 à 5, pistons 6,7, et un inverseur 13 à 16. Le rotor est constitué de deux platines 33,34 et de deux entretoises 8,9. L'inverseur comprend quatre pignons 13 à 16, mieux visibles à la figure 9. L'axe 21 porteur de ces pignons est solidaire du stator 1, le pignon 14 transmettant au pignon 13 un mouvement inversé à la manière d'un différentiel. Le stator 1 est un cylindre bas dont la hauteur est d'environ le tiers du diamètre. I1 comporte trois orifices pour les fonctions d'admission A, d'allumage B et d'échappement C. I1 est fermé de part et d'autre d'un flasque 10, 11. Ces flasques 10, 11 sont jurés a à h, pour le refroidissement, et sont percés en leur centre pour contenir des roulements 27, 28 pour le villebrequin 2, comme on le voit mieux à la figure 9. Le rotor 33, 34, à l'intérieur du stator 1, est constitué de deux platines juxtaposées 33, 34, tenues écartées et solidaires par deux entretoises 8, 9 de métal léger et encore allégées par des perforations; ces entretoises 8,9,en forme d'erqot, sont disposées en opposition de part et d'autre du centre. Les platines 33,34 sont axées sur le villebrequin 2 et portées par lui à l'aide des roulements 29,30. Les faces externes des platines 33,34 comportent des ailettes i,j,k,l, pour le refroidissement. Le villebrequin 2 présente trois tourillons T1, T2, T3. La bielle du milieu 5 et les deux autres jumelées 3 et 4 sont axées en tête 40,39 sur deux pistons 6,7 en forme de pédale, disposés en correspondance et articulés en l'une de leurs extrémités sur un axe X1, X2. Chacun de ces axes X1, X2 est solidaire des platines 33, 34 du rotor. L'inverseur (partie droite de la figure 9) est accolé au flasque arrière 10 du stator 1. I1 est constitué de quatre pignons 13, 14, 15, 16 coniques, engrenés deux par deux, comme les deux satellites et les deux planètaires d'un différentiel , les planètaires correspondant aux pignons 13 et 14, et les satellites aux pignons 15 et 16. Le planètaire 14 est solidaire du villebrequin par une clavette 22. Le planétaire 13 est solidaire de la platine 33 par la vis 12, partie du rotor. L'axe 21 des satellites 15, 16 est solidaire du stator 1. Ainsi, le planètaire 14, mû par le villebrequin 2, transmet par l'intermédiaire des satellites 15, 16 au rotor (ensemble platines et entretoises) un mouvement inverse au sien. Le mouvement inverse du villebrequin 2 et du rotor produit par l'inverseur permet aux quatre temps admission, compression, détente, échappement, d'avoir lieu au cours d'un seul tour moteur. Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit succinctement est maintenant exposé plus en détails, en référence directe aux figures 2 à 8 et 1,respectivement. La figure 2 représente en coupe le dispositif moteur au moment où le piston 7, sollicité vers le centre par le villebrequin 2, effectue par aspiration l'opération admission par l'orifice A, tandis que le piston 6, poussé par l'explosion, effectue l'opération détente, et actionne le villebrequin 2. Le volume variable 10 augmente. La figure 3 illustre la situation où le piston 7 a terminé l'admission, l'orifice A prévu à cet effet disparait du champ de fonction, le même piston va être repoussé par le villebrequin et commencer d'effectuer le temps de compression. Le piston 6 a terminé le temps de détente, et l'orifice d'échappement C va apparaitre dans l'espace du volume variable 10. Le même piston va être repoussé par le villebrequin 2 et commencer la phase d'échappement. A la figure 4, le piston 7 est poussé par le villebrequin 2, la compression est en cours. Le piston 6 est poussé, l'échappement est en cours par l'orifice C. Le volume variable 10 diminue. A la figure 5, par le piston 7, la compression est totale et terminée. La bougie B est apparue dans la chambre d'explosion 12. Les gaz sont comprimés au maximum, l'étincelle va jaillir et la détente commencer. Par le piston 6, l'échappement est terminé, son orifice C disparait, tandis que celui de l'admission A va apparaitre et entrer en fonction. A la figure 6, le piston 7, poussé par l'explosion, effectue le mouvementdétente. Le volume variable ll augmente, c'est le temps moteur. Le piston 6, sollicité vers le centre par le villebrequin 2, aspire le mélange gazeux par l'orifice A. Le volume variable 10 augmente. L'admission est en cours. A la figure 7, le piston 7 est en fin de détente. Le volume variable 11 a fini d'augmenter. L'orifice d'échappement C va se présenter, et l'évacuation des gaz brûlés va commencer dès le retour du piston amorcé. Le piston 6 est en fin d'admission. L'orifice A prévu à cet effet va être dépassé. Le volume variable 10 a fini d'augmenter. A la figure 8, le piston 7, poussé par le villebrequin 2, chasse les gaz brûlés par l'orifice C. Le volume variable 11 diminue. L'échappement est en cours. Le piston 6, poussé par le villebrequin effectue le temps de compression des gaz. Le volume variable 10 diminue. A la figure l, pour le piston 7, lréchappement est termine. L'orifice d'admission A va apparaitre. Le même piston, sollicité par le villebrequin 2, va commencer un nouveau temps d'admission par l'orifice A. Le cycle des quatre temps est reconduit et recommence en figure 2. Pour le piston 6, la compression est terminée. Les gaz sont comprimés au maximum dans la chambre d'explosion 12. En B, l'étincelle peut jaillir et provoquer une nouvelle détente, ou temps moteur. Le cycle des quatre temps recommence comme ci-dessus. Comme on le voit, dans la présente invention, la place proposée aux segments d'étanchéité ne manque pas : sur les pistons 6, 7, entre rotor et stator (35,36,37,38,1, entre le stator 1 et les entretoises 8,9. Dans les derniers moteurs rotatifs déjà évoqués, les trois arêtes du rotor frottaient contre la paroi intérieure du stator 1 qui leur servait de guide. Ici, les frottements effectifs sont limités aux seuls contacts des segments d'étanchéité. I1 convient de noter aussi que tous les éléments mobiles sont axés : le villebrequin 2 sur le stator 1, les platines 33, 34 du rotor sur le villebrequin 2 poêles coussinets 29, 30, les pistons 6 et 7 sur les platines 33, 34 aux points XI et X2. Ceci répond techniquement aux phénomènes d'usure. Dans la description succincte de l'invention qui vient d'être faite, on s'est bien entendu limité aux informations nécessaires h l'homme du métier pour la compréhension et la mise en oeuvre, sans exposer à nouveau l'état de la technique connu de cet homme du métier ou à sa portée immédiate et qui ne fait pas partie des caractères essentiels de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Moteur rotatif à combustion interne où les quatre temps admission, compression, détente, échappement se succèdent sur un seul tour moteur, caractérisé par le fait qu'il comporte - un stator (1) équipé d'orifices (A,B,C) pour les fonctions d'admission, d'allumage et d'échappement, - un rotor constitué de deux platines (33,34) tenues séparées et solidaires par les entretoises (8,9), - un villebrequin (2) à trois tourillons (T1,T2,T3), - trois bielles (3,4,5) dont deux sont jumelées (3,4) et articulées sur un piston (6) par un axe (39), - deux pistons (6,7) en forme de pédale, l'un d'eux (7) articulé sur sa bielle par l'axe (40) se mouvant en opposition à l'autre (6), - un inverseur constitué de quatre pignons (13,14,15,16) engrenés comme suit : un planètaire (14) solidaire du villebrequin (2) en vis-à-visdtun planètaire (13) solidaire de la platine (33), relayés entre eux par un satellite (15) en vis-à-vis d'un satellite (16) tous deux solidaires du stator (1) par leur axe (21). 2.- Moteur rotatif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le villebrequin (2) mû par les pistons (6,7) et leurs bielles (3-4, 5), et solidaire du planètaire (14) fait tourner le rotor en sens inverse et permet à celui-ci de se positionner successivement pour l'exécution des quatre temps du cycle admission, compression, détente, échappement. 3.- Moteur rotatif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que les platines (34,33) portant des ailettes (i,j,k,l,) sur toute leur surface, assurent une ventilation à la mesure du nombre de tours du moteur, et en face, des ajourements (a,b,c,d,e,f,g,h) pratiqués dans les flasques (11,10) et dont on peut augmenter le nombre à volonté.