Brevet FR2858828A1 — publié le 20050218

L'invention présentée ci-après, est mécanisme de cylindre et piston rotatif pour différents types de moteurs à combustion interne et des pompes rotatives. On constate une perte de l'énergie (sous forme d'inertie) dans les mécanismes alternatifs ou les mécanismes courants. La raison de cette perte est le mouvement linéaire du piston à l'intérieur du cylindre, dans les deux extrémités de la trajectoire de piston (les points morts ou les points d'arrêts de piston). La plupart des concepts de moteurs rotatifs présentés à ce jour, ont des problèmes d'étanchéité, d'usures, de combustion incomplète entre autres problèmes empêchant leur évolution. Le mécanisme de cette invention a la particularité de non seulement supprimer les points morts (les points d'arrêts de piston) mais aussi de régler les problèmes de perte d'énergie, d'usure, d'étanchéité et de combustion incomplète. Le principe de cette invention est basé sur la trajectoire d'une roue crantée (à cran interne) autour d'une roue crantée (à cran simple). Le nombre de crans de la roue crantée interne est 2X celui de la roue simple. Si on considère que la roue simple ne tourne pas (fixe), on constatera que la roue interne, en plus de son mouvement excentrique autour de la roue simple, effectuera aussi un demi tour axial. La manière des rotations de la roue (à cran interne) et sa position par rapport à l'autre roue (simple), simule la position de cylindre et piston ainsi que le type de leur rotation. On peut créer ce mécanisme avec 4 compositions différentes, cylindre et piston sont tous les deux à rotation et révolution. Ces quatre compositions comprennent 2 formes physiques basées chacune sur 2 méthodes de rotation différentes: 1- Cylindre et piston cubique avec la méthode "cylindre excentrique" 2- Cylindre et piston cylindrique avec la méthode "cylindre excentrique" 3- Cylindre et piston cubique avec la méthode "piston excentrique" 4- Cylindre et piston cylindrique avec la méthode "piston excentrique" Dans la méthode cylindre excentrique, le mouvement du piston est autour de son axe central mais le cylindre a les 2 mouvements axial et excentrique. Le rapport de ces mouvements rotatifs et excentriques est de 1 à 2, ce qui veut dire à chaque 2 tours excentriques autour de l'axe central du piston, il y a aussi un tour axial. Le rapport entre le mouvement axial du piston et cylindre est égal. 2 2858828 Dans la méthode piston excentrique, le mouvement du cylindre est autour de son axe central mais le piston a les 2 mouvements axial et excentrique. Le rapport de ces mouvements rotatif et excentrique est de 1 à 2, ce qui veut dire que tous les deux tours excentriques autour de l'axe central du piston, se produit aussi un tour axial. Le rapport entre le mouvement axial du cylindre et piston est égal. La combinaison des deux mouvements rotatif et excentrique dans le cylindre et piston produit le mouvement du piston tout au long du cylindre. Cela créera la situation idéale pour les 4 temps: admission, compression, combustion et échappement. Les autres éléments de ce mécanisme, tels carburateur, électricité, les entrées et sorties des gaz et les soupapes dans son usage en tant que moteur, seront une combinaison des deux méthodes rotative ou classique. Par exemple l'ensemble des soupapes peuvent s'ouvrir, se fermer et contrôler l'entrée et sortie des gaz, en même temps qu'il tourne avec le cylindre et piston. Dans ce mécanisme, en plus de la surface idéale permettant l'insertion de nombreux segments d'étanchéité de cylindre et piston, il n' y a aucune limitation sur la longueur de course du piston à l'intérieur du cylindre. Au de besoin on peut avoir une longueur de course plusieurs fois le diamètre du piston. Les figures jointes montrent les détails de cette invention sur le plan physique aussi bien que technique. Fig.1 Montre les ressemblances entre les mouvements de 25 cylindre/piston et les roues crantées simple/interne. Fig.2 Montre la forme apparente de cylindre et piston cubique. Fig.3 Montre la forme apparente de cylindre et piston cylindrique. Fig.4 Montre les étapes d'un cycle excentrique à 180 de cylindre et piston selon la méthode cylindre excentrique. Fig.5 Montre les étapes de 2 cycles excentrique à 180 de cylindre et piston selon la méthode piston excentrique. Fig.6 Montre l'ensemble et les éléments de cylindre et piston cubique dans la méthode cylindre excentrique. Fig.7 Montre l'ensemble et les éléments de cylindre et piston 35 cylindrique dans la méthode piston excentrique. Fig.8 Montre l'ensemble Entrée-sortie des gaz, les soupapes ainsi que d'autres éléments de contrôle. 3 2858828 Fig.9 (Abrégé) Montre les différentes façons de mouvement de cylindre et piston sous forme de cylindre et piston excentrique. Si on suppose que la roue (02) est fixée à sa place et ne tourne pas, en tournant la roue (01) de façon axiale autour de celle-ci, on constatera que du point de vue du mouvement, les rotations de cylindre et piston, chacun dans la méthode excentrique sont respectivement exactement comme les rotation de la roue (01) autour de la roue (02), et puisqu' à chaque tour effectué elle fait aussi un demi tour sur son axe central, le diamètre (07) sera toujours tangent avec le point (05). Par conséquent la ligne (07) sera la longueur de la trajectoire du cylindre du piston. Les points (05) et (06) sur les cercles centraux (03) et (04) seront les centres axiaux de cylindre et piston (selon les méthodes choisies: piston et cylindre excentrique) et du point de vue du calcul, on peut dire que le rapport entre les deux roues (01) et (02) est de 2 à 1. La longueur de la ligne (07) (entre les points (05) et (06)) est égale à la longueur de course et 4X la longueur d'excentrique de la pièce excentrique (cylindre ou piston). Si on employait le cylindre ou le piston en tant que pièce centrale (05), ils n'auraint qu'un mouvement de rotation axiale, tandis que l'autre pièce (06), en plus de son mouvement de rotation au rapport égal à la pièce centrale, aura aussi un mouvement excentrique au rapport double (200%) de son mouvement axial. La forme apparente de cylindre et piston, n'a aucune limitation particulière, cependant, techniquement pour des questions de production et de rentabilité, deux formes générales "Cubique" et "Cylindrique" sont proposées. Dans la forme cubique, le cylindre (16) et le piston (13), sont dotés de plusieurs surfaces plates qui faciliteront la création des rainures (14) permettant l'insertion des segments d'étanchéités et l'huilage (11)-(12). Ces segments (en carbone, céramique ou alliages en acier) assurent non seulement l'étanchéité et l'huilage, mais aussi séparent les deux chambres de combustion (21)-(22) dans les deux extrémités de piston. Sur l'axe central (20), en plus du piston (13), il y a aussi deux plaques (18), qui fermeront les deux côtés du cylindre. Ces deux plaques (18), qui tourne avec le cylindre et piston, 4 2858828 limiteront les côtés du cylindre. Sur les surfaces internes de ces plaques (18), il y aura des rainures (19) qui assureront des mouvements tiroir accompagnant les rotations de cylindre et piston. L'ensemble entrée-sortie des gaz (25)(26) et les soupapes (29)-(30) sera placé sur une de ces deux plaques. Dans la forme cylindrique, le cylindre (36) a la forme d'un cylindre creux et le piston (33) la forme d'un cylindre plein. Sur la surface de piston (33), il y a des rainures (34) qui permettent l'insertion des segments d'étanchéités et l'huilage (35). Il est tout à fait possible d'avoir deux ou plusieurs cylindres et pistons fonctionnant ensemble et la plaque (37) conçue à cet effet portera l'ensemble des cylindres en un seul bloc. Cette plaque est placée sur l'axe central (20) et tourne avec cet ensemble. Grâce à la forme apparente et l'absence de mouvement non linéaire de la bielle (38), on peut utiliser l'espace qui se trouve des deux côtés du piston et par conséquent au besoin, comme c'est le cas du cylindre et piston cubique, on peut profiter des 2 chambres à combustion (21)-(22) se trouvant des deux extrémités de piston. Une autre particularité de ce type de bielle (38) est qu'on peut employer une bielle et un cylindre plus longs et y apporter des mouvements de courses plus longues. Afin de maîtriser un contrôle précis concernant les rapports de rotation axial et excentrique, un mécanisme (40)-(28) a été prévu. Ce mécanisme s'installe sur l'ensemble et se joint au cylindre ou piston à rotation excentrique, à l'aide des pièces (27) et (39). Liste des pièces et éléments: 11,12,14,15,17,34,35- Segments d'étanchéités et l'huilage. 13- Piston cubique. 16- Cylindre cubique. 18- Plaques fermant les deux côtés du cylindre. 19- Rainures des Plaques. 20 -Axe central. 21,22- Chambres de combustion. 23- Bloc porteur des soupapes. 24Canal d'échappement. 25- Entrée des gaz, 26- Sortie des gaz. 27,39- Pièces de connection. 28,40- Mécanisme réguleur des révolutions axiale et excentrique. 29- Siège des soupapes. 30- Soupapes. 31- Ressort lève-soupape. 33- Piston du modèle cylindrique. 36- Cylindre du modèle cylindrique. 37- Plaque porteuse de Cylindre du modèle cylindrique. 38-bielle. 41- Canal d'entrée. 42- Entrée carburant. 43- Pignon de distribution. 44- Arbre à cames. 45- Culbuteur. 2858828 REVENDICATION 1) Mécanisme rotatif pour moteur à combustion Interne et pompes caractérisé en ce que le cylindre et piston sont à mouvement rotatif excentrique. 2) Mécanisme rotatif selon la revendication n 1 caractérisé en ce que le rapport de rotation axial de cylindre et piston est égal et le rapport de rotation axial et excentrique de la pièce excentrique est de 2 à 1. 3) Mécanisme rotatif selon la revendication n 2 caractérisé en ce le cylindre et piston sont cubiques. 4) Mécanisme rotatif selon la revendication n 3 caractérisé en ce que le cylindre et piston ont des surfaces plates et sur l'axe central de chaque côté de cylindre et piston il y a deux plaques à mouvement tiroir qui ont pour rôle de délimiter l'espace du cylindre. 5) Mécanisme rotatif selon la revendication n 2 caractérisé en ce que le cylindre et piston sont cylindriques. 6) Mécanisme rotatif selon la revendication n 2 caractérisé en ce que le cylindre a la forme d'un cylindre creux et le piston a la forme d'un cylindre plein. Chacun des deux éléments, cylindre ou piston peut être placé au centre avec un mouvement axial ou excentrique. 7) Mécanisme rotatif selon la revendication n 2 caractérisé en ce que pour maîtriser un contrôle précis concernant les rapports de rotation axial et excentrique un mécanisme a été prévu. 8) Mécanisme rotatif selon la revendication n 2 caractérisé en ce que l'étanchéité de la totalité de surfaces est assurée par les segments conçus à cet effet. 9) Mécanisme rotatif selon la revendication n 2 caractérisé en ce que la possibilité d'utilisation de soupape, arbre à cames rotatif en mouvement avec le cylindre et piston a été prévu.