Brevet FR2713283A1 — publié le 19950609

La présente demande de brevet a pour objet de compléter et de perfectionner les brevets NO 1457337 de 1965, NO 7539920, NO 8218312, et NO 8717038, concernant un moteur à pistons rotatifs à explosions constitué de deux groupes, l'un compresseur l'autre propulseur, chaque groupe comprenant deux rotors dont l'un intérieur fait fonction de piston et l'autre extérieur fait fonction de cylindre. Les deux rotors tournent conjointement l'un dans l'autre et sont excentrés l'un par rapport à l'autre, de façon à ce que le rotor-piston touche la voûte du rotor-cylindre en un point x. L'excentricité des deux rotors définit, pour le compresseur la chambre d'admission et la chambre de compression et, pour le propulseur la chambre de détente et la chambre d'échappement. Les perfectionnemenX apportés à ce moteur concernent a) Un dispositif permettant à la chambre d'explosion de rester vide d'air comprimé avant de recevoir le carburant. b) Un dispositif de soupape à la place d'un injecteur pour faire entrer le carburant dans la chambre d'explosions. -c) Un dispositif consistant à façonner une chambre-doseuse à l'intérieur de la chambre d'explosions, afin d'utiliser un carburantgazeux. d) Un dispositif pour transformer un carburant liquide en carburant gazeux avant son introduction dans la chambre d'explosions. e) Une façon d'incliner la buse d'échappement afin de bénéficier en totalité de la réaction des gaz d'échappement. f) Un procédé consistant à placer sur l'arbre-moteur et sur le cylin-) dre tournant des roulements à éléments multiples, tels que des roulements à aiguilles ou à billes. g) Un procédé consistant à faire circuler de l'air atmosphérique entraînant l'huile de lubrification à l'intérieur des pistons. h) Un procédé consistant à faire les barrettes extensibles vers les flasques et vers la voûte du cylindre. i) Un procédé consistant à faire les rotules des pistons extensibles vers les flasques du cylindre et vers les machoires des pistons. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant des dessins que du texte faisant, bien entendu, partie de la dite invention. La figure 1 représente, en coupe B-B, la chambre-doseuse dans la périphérie du cylindre, avec les soupapes d'air comprimé et de carburant gazeux. La figure 2 représente, en coupe A-A, les deux soupapes d'air comprimé et de carburant gazeux et la chambre-doseuse. La figure 3 représente le bloc tournant quand le piston est à la position de début d'introduction du gaz combustible quand la chambre d'explosions n'est pas encore sous pression d'air comprimé. La figure 4 représente le bloc-moteur tournant quand son piston est à la position de fin d'introduction du gaz combustible et en début d'introduction de l'air comprimé dans la chambre d'explosion. La figure 5 représente le dispositif de transformation d'un carbuburant liquide en gaz avant son introduction dans la chambre d'explosions. La figure 6 représente le bloc moteur sur lequel l'on voit : a) les roulements à aiguilles portant l'arbre-moteur et les pistons et les roulements à aiguilles portant le cylindre tournant, b) les dispositifs de circulation de l'air atmosphérique et du lubrifiant, c) les barrettes. :Les figures 7 à 11 représentent une-barrette. Les figures 12 à 15 représentent une rotule-de piston. La figure 16 représente le bloc tournant où l'on voit les barrettes, un des deux segments circulaires, et la rotule de piston. Nomenclature des mécanismes qui nous intéressent ici 1 Soupape d'admission d'air comprimé. 2 Soupape d'admission du gaz combustible. 3 Tuyauterie d'arrivée du gaz combustible. 4 Réservoir à air comprimé. 5 Chambre doseuse du gaz combustible. 6 Chambre chauffante. 7 Injecteur de carburant liquide, injectant dans la chambre chauffante. 8 Détendeur-réducteur-accélérateur-décélérateur, permettant de régler le débit du gaz combustible dans la chambre doseuse. 9 Tuyauterie d'arrivée du carburant liquide. 10 Buse d'échappement. 11 Roulements portant l'arbre-moteur et les pistons. 12 Roulements portant le cylindre tournant. 13 Rotule de piston. 14 Ressorts faisant appuyer entre les flasques. 15 Barrettes. 16 Ressorts faisant appuyer sur la voûte du cylindre. 17 Ressorts faisant appuyer contre le coulisseau et contre les mâchoires de pistons. 18 Ailettes produisant la circulation d'air et d'huile le long de la ligne d'arbre. 19 Flasques du cylindre. 20 Mächotres des pistons. 21 Segments cylindriques. Fonctionnement de ces dispositifs Quand le piston du moteur se trouve dans la position de la figure 3, la chambre doseuse 5 est complètement vide d'air comprimé, celui-ci n'ayant pas encore remplit la chambre d'explosion. C'est à ce moment là que la soupape 2 de gaz combustible s'ouvre, permettant l'admission du gaz, qui entre dans la chambre doseuse vide avec une légère pression, celle-ci étant fonction de la force que l'on désire donner à l'explosion. Cette pression peut donc varier, par exemple, de 0,2 à 1 bar, si l'on veut ralentir le moteur, l'on descend la pression à 0,2 ou moins, et si l'on veut accélérer le moteur,"l'on monte la pression à 1 bar ou plus. Le gaz arrive à la soupape 2 par la tuyauterie 3. Le piston du moteur continuant à tourner, arrivant à la position de la figure 4, la soupape 2 de gaz combustible se ferme et, tout de suite.après, la soupape 1 d'admission d'air comprimé - qui se trouve dans le réservoir à air comprimé 4 - s'ouvre, permettant le mélange de l'air comprimé avec le gaz combustible. Ensuite, quand le piston se trouve au point d'explosion déterminé par l'opérateur, la soupape 1 se referme et simultanément l'explosion se produit déclenchée par la source d'ignition adéquate, c'est-à-dire, soit par l'allumage électrique, soit par l'allumage spontané par l'effet d'une très grande compression. La chambre chauffante 6, chargée de transformer le carburant liquide en gaz, fonctionne de la façon suivante, elle reçoit les injections de carburant par la tuyauterie 9 et l'injecteur 7, puis le gaz qui en résulte passe par le détendeur-réducteur-accélérateur-décélérateur 8, lui permettant ainsi d'arriver, par la tuyauterie 3, à la soupape 2 d'admission de gaz combustible avec la pression voulue par l'opérateur qui, à l'aide d'une commande a déterminé cette pression, donc l'accélération ou la décélération du moteur. La chambre chauffante reçoit les injections de carburant réglées pour y avoir une certaine pression voulue en fonction de la quantité de gaz dont le moteur a besoin à un moment donné. Par exemple, lorsque la pression dans la chambre chauffante devient supérieure à la pression voulue du moment, un dispositif automatique réduit la quantité de carburant à chaque injection, si au contraire, la pression dans la chambre chauffante devient inférieure à la pression voulue, le dispositif automatique augmente la quantité de carburant à chaque injection, par conséquent, la pression voulue dans la chambre chauffante reste invariable. Le rôle du détendeur c'est, d'une part de réduire la pression invariable de la chambre chauffante et, d'autre part de doser cette pression selon la vitesse de rotation que l'on désire donner au moteur. Le détendeur est donc l'accélérateur-décélérateur du moteur qui est commandé, soit automatiquement, soit par l'opérateur à distance à l'aide d'une manette de commande. Par exemple, si'l'on veut accélérer le moteur, on donne plus de pression au gaz, donc on en augmente la quantité et la force du moteur et, si au contraire l'on veut décélérer le moteur, on donne moins de pression au gaz, donc on en diminue la quantité et la force du moteur. Ce système de moteur se prêtant à ce procédé, du fait que son cylindre est tournant, il a été monté la buse 10 d'échappement des gaz brûlés inclinée afin de pouvoir bénéficier au maximum de la force de réaction des gaz d'échappement. Dans ce système de moteur, il a été monté sur son arbre-moteur et dans son cylindre tournant - comme on le voit sur la figure 6 - des roulements à éléments multiples tels que par exemple des roulements à aiguilles, soit les roulements 11 pour porter l'arbre-moteur, soit les roulements 12 pour porter le cylindre, à la place des roulements à friction traditionnels qui sont utilisés, obligatoirement, dans les paliers de vilebrequins des autres systèmes de moteurs. Bien entendu, l'on peut également y placer des roulements à billes ou des roulements à friction. Afin de faire circuler de l'air atmosphérique entraînant de surcroît l'huile de lubrification à l'intérieur des pistons et le long de la ligne d'arbre, il a été monté un dispositif consistant à transe former les montants des brides qui maintiennent les pistons sur l'arbremoteur en ailettes 18 pour concrétiser cette circulation d'air atmosphérique et d'huile de lubrification qui doit se aire toujours dans le même sens, en entrant par un côté du moteur et en ressortant de l'autre côté. Cela a deux utilités, lrune étant le refroidissement de l'intérieur des pistons, par réfrigération, dû à la circulation du mélange d'air atmosphérique et d'huile de lubrification froide, l'autre étant la lubrification, des pistons, de l'arbre-moteur et des roulements. Afin d'avoir une meilleure étanchéité à l'endroit des barrettes, d'une part, pour ce qui concerne l'étanchéité contre les flasques, les barrettes 15 ont été pourvues de ressorts 14 entre deux parties d'un même élément, emboîtés l'unedans l'autre par un tenon dans l'uneet une mortaise dans l'autre, pour permettre à chacun de ces quatre éléments que comporte la barrette de s'appuyer latéralement contre les flasques pour exclure toutes fuites en ces points, d'autre part; pour ce qui concerne l'étanchéi té, quand la barrette touche la voûte du cylindre et-l'étanchéité~à la base de la barrette, les ressorts 16 exercent une pression contre la voûte du cylindre et contre les segments cylindriques 21 et le quatrième élément de la barrette qui est aussi chargé de pousser les deux segments cylindri ques contre leur flasque respectif, ce qui élimine toutes fuites en ces points. Afin d'avoir une meilleure étanchéité à l'endroit des rotules 13 de pistons, d'une part pour ce qui concerne l'étanchéité contre les flasques, chaque demi-rotule est pourvue de ressorts 14 entre deux parties d'un même élément emboîtét l'ure dans l'autre par un tenon dans l'une et une mortaise dans l'autre pour permettre à chacun de ces éléments de s'appuyer latéralement contre les flasques pour exclure toutes fuites en ces points, d'autre part, pour ce qui concerne l'étanchéité contre le coulisseau et contre les macholres 20 des pistons, la demi-rotule côté pression a été pourvue de ressorts 17 qui exercent une pression contre le coulisseau et contre la dachoîre du piston pour exclure toutes fuites en ces points. I1 va de soi que la présente invention a été décrite ci-dessus à titre explicatif mais nullement limitatif et qu'on pourrait y apporter toutes modifications de détail sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 Moteur rotatif constitué de deux groupes, l'un compresseur l'autre propulseur, chaque groupe comprenant deux rotors dont l'un intérieur fait fonction de piston et l'autre extérieur fait fonction de cylindre, les deux rotors tournant conjointement l'un dans l'autre et étant excentrés l'un par rapport à l'autre, de façon à ce que le rotor-piston touche la voûte du rotor-cylindre en un point x, de sorte que l'excentricité des deux.rotors définit, pour le compresseur, la chambre d'admission et la chambre de compression et pour le propulseur, la chambre de détente et la chambre d'échappement, caractérisé, en ce qu'il a été monté, dans la chambre d'explosions, une chambre-doseuse (5), en ce que l'on fait entrer le carburant gazeux avec une soupape (2), en ce que l'on a placé des roulements à éléments multiples (11) sur l'arbre-moteur et (12) dans le cylindre-tournant, en ce que l'on a monté un dispositif (18) pour faire circuler l'air atmosphérique à l'intérieur des pistons, en ce que l'on a fait les barrettes (15) extensibles, en ce que l'on a fait les rotules des pistons (13) extensibtes. 2 Moteur rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il a été monté dans la chambre d'explosions une chambre-doseuse (5) pour recevoir les doses calibrées de carburant gazeux pendant que la chambre-doseuse est encore vide d'air comprimé, celui-ci n'entrant qu'après. 3 Moteur rotatif selon les revendications 1-2, caractérisé en ce que la soupape d'admission de carburant gazeux (2) a été montée, dans ce système de moteur, à la place d'un injecteur traditionnel, cela étant rendu possible par le fait qu'il n'y a pas encore de pression dans la chambre au moment de l'introduction du carburant. 4 Moteur rotatif selon les revendications 1-2-3, caractérisé en ce que l'on a monté un dispositif de chambre chauffante (6) chargée de transformer un carburant liquide en gaz, avant de l'introduire'dans'la'chambre d'explo-sions. 5 Moteur rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il a été monté sur son arbre-moteur et dans son cylindre tournant des roulements à aiguilles ou à billes (11) et (12), en remplacement ------ des roulements à friction traditionnels. 6 Moteur rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il a été monté sur l'arbre-moteur, un dispositif consistant à transformer les montants des brides qui maintiennent les pistons sur l'arbre-moteur en ailettes (18) pour faire circuler, le long de l'arbre-moteur, de l'air atmosphérique entraînant l'huile de lubrification, qui entre par un côté du moteur et ressort de l'autre côté après avoir refroidi et lubrifié l'intérieur des pistons. 7 Moteur rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les barrettes (15) des pistons ont été montées extensibles, vers les flasques du cylindre, vers la voûte du cylindre et vers les segments cylindriques (21), cela étant concrétisé, d'une part, par le fait que chaque barrette a été partagée en quatre éléments, chacun étant lui-même partagé en deux parties dont l'une a un tenon qui entre dans la mortaise de l'autre, chacune étant poussée contre les flasques du cylindre par les ressorts (14), d'autre part, les ressorts (16) exercent une pression contre la voûte du cylindre et contre les segments cylindriques (21) ainsi que contre le quatrième élément de la barrette qui est aussi chargé de pousser les deux segments cylindriques contre leur flasque respectif, par les ressorts (14). 8 Moteur rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque demi-rotule (13) de piston est montée extensible, vers le coulisseau, vers les flasques et vers les mâchoires du piston, cela étant concrétisé par le fait que, d'une part, chaque élément de demi-rotule est partagé en deux parties dont l'une est faite avec un tenon qui coulisse dans la mortaise de vautre, chacune de ces parties étant poussée contre leur flasque de cylindre respectif par les ressorts (14), d'autre part, la demi-rotule qui se trouve du côté de la pression (des gaz pour le propulseur et de l'air comprimé pour le compresseur), est faite de deux éléments, l'un de ces éléments s'appuie et coulisse contre le coulisseau, l'autre élément s'appuie et pivote contre la mâchoire du piston et, comme il a été placé entre les deux éléments les ressorts (17), ceux-ci permettent à l'ensemble de la rotule d'exercer une pression, de part et d'autre du coulisseau et de la mâchoire de piston.