Brevet FR2825753A1 — publié le 20021213

La présente invention concerne un dispositif capable de produire un mouvement circulaire et fournir une énergie mécanique à partir de la combustion d'un carburant liquide ou gazeux avec de l'air. Les moteurs thermiques actuels comprennent un ou des pistons dont le déplacement linéaire alternatif dans une culasse produit la force motrice. Ce mouvement engendre des frottements et une usure entre culasse et pistons. Pour permettre ce mouvement sans échauffement préjudiciable, il est nécessaire de lubrifier les pièces en contact. Cette huile brûle partiellement et est une source de pollution. De plus, le parcourt alternatif des pistons génère de nombreuses vibrations parasites. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à tous ces inconvénients. La description de ce dispositif est la suivante. Les dessins joints représentent pour la figure 1 une coupe suivant l'axe et pour la figure 2 une coupe sur une chambre en avant de l'axe. Plusieurs chambres indéformables et rigides (8) qui peuvent être sphériques sont réparties autour d'un arbre (1) dans un plan perpendiculaire à l'axe de cet arbre. Cet arbre (1) est mobile autour de son axe. Les chambres (8) sont solidarisées entre elles mais laissent l'arbre libre dans son mouvement. L'arbre comporte des groupes de pales (2) formant compresseur, des pales (11) formant une turbine et un équipement (14) permettant de transmettre le mouvement de l'arbre. Un carter (4) enveloppe en partie les pales du compresseur et ménage un espace libre (3) en arrière de ces pales et en avant des chambres. Chaque chambre est reliée à ce carter par un conduit équipé d'un clapet (5). Le conduit met en communication l'espace aménagé (3) et l'intérieur de la chambre. Chaque chambre est munie d'un dispositif d'injection de carburant et d'un équipement capable d'enflammer ce carburant. Un autre carter (12) enveloppe les pales (11) formant turbine. Chaque chambre est reliée à la turbine par un conduit (10) qui est équipé d'un clapet (9). Ce conduit (10) est orienté tangentiellement au plan de rotation des pales de la turbine. Face à chaque conduit (10) un tube (13) est fixé sur la turbine et évacue les gaz vers l'extérieur du dispositif. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Les pales formant compresseur (2) fixées sur l'arbre, en tournant avec lui, aspirent l'air ambiant et le compriment dans la zone aménagée (3) en avant des chambres (7). L'ouverture d'un clapet (5) sur une chambre fait entrer l'air sous pression dans celle-ci. Lorsque la quantité d'air est suffisante, le clapet est fermé. Après la fermeture de ce clapet (5), une quantité de carburant liquide pulvérisé ou gazeux est injectée en proportions requises dans la chambre par un orifice adapté (6). Une étincelle déclenchée par un équipement spécifique (7) provoque l'explosion du mélange gazeux La pression augmente brutalement dans la chambre close. L'ouverture d'un second clapet (9) permet la sortie des gaz sous haute pression qui sont orientés de façon tangentielle par la tubulure (10) sur les pales formant turbine (11) solidaire de l'arbre (1). La poussée des gaz provoque par réaction la rotation des pales de la turbine (11) et de l'arbre. Ce mouvement entraîne les groupes de pales (2) qui assure la compression de l'air. Ce même mouvement de rotation de l'arbre délivre une énergie mécanique disponible qui peut être utilisée par l'intermédiaire d'engrenages et de pignons (14). Les gaz sont ensuite évacués vers l'extérieur par un collecteur (13). Le cycle"admission d'air-injection de carburant-explosion- éjection des gaz"est ensuite reproduit de façon successive dans une même chambre. Le déclenchement de ce cycle de proche en proche dans les chambres avoisinantes à une fréquence adaptée permet d'obtenir que le mouvement de l'arbre, et donc du compresseur et de la turbine, soit entretenu ou accéléré. La décélération pourra être obtenue en adaptant un frein (non décrit ici) sur l'arbre. Dans ce dispositif, ainsi conçu, il n'y a pas de mouvement alternatif. Cela supprime les vibrations. Les pièces en mouvement circulaires n'ont pas de contact autre que le support de l'arbre (paliers ou roulements non décrits ici). L'inexistence de piston n'engendre pas d'usure par frottement et une importante lubrification n'est pas nécessaire. Ce dispositif peut être réalisé en métal, usiné et assemblé comme le sont actuellement les différents composants des moteurs thermiques. Le dispositif selon l'invention peut remplacer les moteurs thermiques dans des applications exemptes de vibrations et où la pérennité est recherchée. Revendications 1) Dispositif utilisant une combustion interne pour produire un mouvement circulaire caractérisé en ce qu'il comporte un arbre mobile sur son axe (1) sur lequel sont fixées des pales (2) formant compresseur d'air, entourées en partie d'un carter (4), et des pales (11) carénées formant une turbine. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'autour de cet arbre sont disposées des chambres indéformables fixes (8) non solidaires de l'arbre, comportant deux ouvertures, qui peuvent être opposées, et obturées par des clapets. Ces chambres sont toutes munies d'un orifice adapté (6) pour y injecter un carburant et d'un équipement spécifique (7) pour produire une étincelle électrique. 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la rotation de l'arbre sur son axe (1) entraînant les pales (2), aspire l'air ambiant et le comprime dans une zone (3) en avant des chambres. 4) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'ouverture du clapet (5) permet à l'air comprimé dans la zone (3) de pénétrer dans une chambre (8). Lorsque la quantité d'air est suffisante, le clapet est fermé. Après cette fermeture, un volume de carburant gazeux ou liquide pulvérisé est injecté dans la chambre par un orifice adapté (6) dans les proportions requises. A la fin de l'injection de carburant, une étincelle qui est provoquée par un équipement spécifique (7) fait exploser le mélange gazeux contenu dans la chambre et entraîne une brusque augmentation de la pression dans cette chambre close et rigide. 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'ouverture d'un second clapet (9) dont est munie la chambre permet la sortie des gaz sous pression qui orientés par une tubulure (10) sont dirigés de façon tangentielle sur les pales de la turbine (11). 6) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'action des gaz sur les pales (11) provoque la rotation de la turbine solidaire de l'arbre (1) qui entraîne les pales du compresseur (2) et délivre par cet arbre (1) une énergie mécanique disponible qui peut être utilisée par l'intermédiaire d'engrenages (14). Les gaz s'échappent ensuite vers un collecteur (13). 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que le mouvement de rotation de l'arbre est entretenu ou accéléré par la répétition du processus des explosions dans une même chambre et par des explosions successives dans les chambres avoisinantes.