Brevet FR3095238A1 — publié le 20201023

Description Titre de l'invention : Moteur rotatif comprenant un rotor annulaire articulé muni d'ailettes pivotantes à effet de levier Domaine technique [0001] Le domaine de l'invention concerne un rotor articulé et un moteur rotatif à combustion interne muni d'un tel rotor. Le moteur selon l'invention permet de réaliser un effet levier volumétrique, pour obtenir un rendement amélioré de la cinétique thermodynamique. Technique antérieure [0002] Classiquement, les moteurs thermiques à combustion interne de type à quatre temps ou deux temps sont munis de cylindres, pistons moteurs, bielles et d'un vilebrequin. La combustion du carburant est opérée à l'intérieur des cylindres du moteur où la force motrice s'exerce en surface des pistons. Au fil du temps, diverses contraintes se sont imposées aux motoristes, que ce soient les normes anti pollutions ou le contexte économique mondial, poussant constamment ces derniers à innover pour proposer des solutions technologiques permettant de réduire la consommation en carburant, mais aussi les coûts de fabrication et d'exploitation. On peut citer par exemple les systèmes de turbocompresseurs qui ont permis de réduire la cylindrée des moteurs et leur consommation, les dispositifs de dépollutions des gaz d'échappement pour réduire l'émission de particules polluantes, ou bien encore les architectures de motorisations hybrides permettant l'usage de sources d'énergie moins polluantes. [0003] D'autres pistes technologiques alternatives ont constamment été explorées pour dé- velopper des moteurs de structure simplifiée. Parmi ces projets, on peut citer par exemple les moteurs de type Lanz qui sont équipés d'une chambre de combustion séparée des cylindres de pistons qui est portée à incandescence, et dans laquelle est injecté un mélange air-carburant comprimé provoquant l'auto-inflammation du carburant. Ce type de moteur a été particulièrement apprécié par l'industrie agricole au milieu du vingtième siècle pour sa simplicité mécanique et les possibilités d'usage de carburants lourds tels des mélanges de gasoil et d'huiles recyclées ou graisse d'animal. Ces avantages indéniables présentaient. cependant d'autres désagréments vibratoires et acoustiques rédhibitoires. [0004] On peut. également citer le document brevet W099/063206A1 décrivant un moteur thermique muni de chambres cloisonnées pour opérer respectivement la compression de l'air, la combustion d'un mélange air-carburant et la détente des gaz de combustion. Selon ce système, de l'air frais comprimé à haute pression, pouvant être un dispositif à piston, rotor à palette ou bien encore une réserve d'air comprimé, est introduit dans la 2 chambre de combustion où est injecté du carburant dans des conditions de températures provoquant l'auto-inflammation du mélange. Dans ce type de moteur, la détente des gaz déplace le piston de la chambre de détente pour entrainer un arbre moteur. [0005] On connait également les moteurs thermiques munis d'un piston rotatif Ces moteurs présentent l'avantage d'une structure plus compacte, d'être peu sujets aux vibrations de torsion et de flexion améliorant aussi le confort de conduite. Bien que prometteurs, les moteurs rotatifs n'ont pas eu le succès industriel espérable. En effet, des limites technologiques en termes d'étanchéité interne et la consommation supérieure par rapport aux moteurs classiques à pistons ont été des facteurs empêchant le développement de cette technologie. Ces moteurs, peu utilisés à ce jour, nécessiteraient néanmoins des améliorations technologiques pour augmenter leur rendement énergétique. A titre d'exemple illustratif, on peut citer la demande de brevet anglais GB596541A décrivant un moteur rotatif à combustion interne comprenant un rotor muni de pâles permettant le cloisonnement d'une chambre de combustion et d'une chambre de détente. Le demandeur a lui-même déposé par le passé la demande de brevet français FR2822894A1 concernant un moteur rotatif de rendement amélioré et ayant un système d'étanchéité des pâles renforcé permettant la récupération d'une force motrice au moyen d'un rotor à ailettes lors de la détente des gaz de combustion. [0006] Toutefois, ces moteurs thermiques connus présentent toujours un rendement limité. La nouvelle invention ici proposée par le demandeur a pour objet un rotor d'architecture hybride ingénieuse permettant d'augmenter le rendement énergétique d'un moteur thermique rotatif. Exposé de l'invention [0007] Plus précisément, l'invention concerne un rotor pour moteur rotatif comprenant au moins deux ailettes et une première roue d'engrenage prévue pour l'entrainernent d'un arbre dudit moteur. Selon l'invention, il comporte en outre : - des premiers moyens d'articulation assemblant solidairement en chainc lesdites au moins deux ailettes par une partie avant et une partie arrière d'ailette, de manière à former un anneau articulé entourant la première roue d'engrenage destiné à être monté mobile en rotation dans un stator du moteur et à définir une surface de travail en surface extérieure de l'anneau, les premiers moyens d'articulation étant agencés de manière que la partie avant de chacune des ailettes soit mobile en pivotement par rapport à la partie arrière de l'ailette, respectivement, selon un axe pivot positionné en ladite partie arrière de l'ailette, - des deuxièmes moyens d'articulation agencés de manière à relier solidairement chacune desdites au moins deux ailettes à la première roue d'engrenage par la partie 3 arrière, - des troisièmes moyens d'articulation et une deuxième roue d'engrenage agencés de manière à relier solidairement chacune desdites au moins deux ailettes à la deuxième roue d'engrenage par la partie avant. [0008] Selon une variante, les premiers moyens d'articulation comprennent, pour chacune desdites au moins deux ailettes : - un guide pivot en partie arrière d'ailette, et une rotule en partie avant d'ailette, - le guide pivot comprenant une glissière intérieure et un coulisseau mobile en translation dans la glissière, le coulisseau comprenant un bec en extrémité opposée au guide pivot, le bec du coulisseau d'une première desdites au moins deux ailettes étant lié solidairement en pivotement à la rotule d'une deuxième desdites au moins deux ailettes. [0009] Selon une variante, le coulisseau de chacune desdites au moins deux ailettes est de même largeur que l'ailette respective et forme une articulation étanche entre la zone extérieure et la zone intérieure de l'anneau articulé. [0010] Selon une variante, les deuxièmes moyens d'articulation comprennent, pour chacune desdites au moins deux ailettes : - un guide de support cylindrique de la partie arrière d'ailette parallèle à l'axe de la première roue d'engrenage et mobile en pivotement autour de l'axe dudit guide, - un bras reliant solidairement le guide de support à la première roue d'engrenage. [0011] Selon une variante, les troisièmes moyens d'articulation comprennent, pour chacune desdites au moins deux ailettes : - un bras reliant solidairement la deuxième roue d'engrenage à la partie avant d'ailette, - un premier guide de support cylindrique du bras parallèle à l'axe de la deuxième roue d'engrenage et mobile en pivotement autour de l'axe dudit premier guide reliant une première extrémité du bras à un doigt de la deuxième roue d'engrenage, - un deuxième guide de support cylindrique de la partie avant d'ailette parallèle à l'axe de la deuxième roue d'engrenage, mobile en pivotement autour de l'axe dudit deuxième guide et reliant une deuxième extrémité du bras à la partie avant d'ailette. [0012] Selon une variante, chacune desdites au moins deux ailettes présente une section radiale en forme de trapèze à flanc curviligne dont la grande base est la partie arrière d'ailette et la petite base est la partie avant d'ailette. [0013] Selon une variante, chacune desdites au moins deux ailettes comporte un flanc supérieur de surface curviligne entre la partie avant et la partie arrière d'ailette orienté en opposition à la première roue d'engrenage, et dont la forme est prévue pour épouser la paroi interne du stator du moteur sur toute la surface du flanc supérieur. [0014] Selon une variante, le rotor comporte cinq ailettes reliées solidairement les unes aux autres en chainc par les parties arrière et les parties avant de manière à former l'anneau articulé. [0015] Selon une variante, l'axe de rotation de la première roue d'engrenage et l'axe de rotation de la deuxième roue d'engrenage sont désaxés l'un par rapport à l'autre. [0016] Il est également envisagé selon l'invention un moteur rotatif à combustion interne comprenant un arbre moteur, un stator et au moins un rotor mobile en rotation dans au moins un compartiment de stator apte à entrainer en rotation l'arbre moteur durant un cycle de rotation du rotor, une chambre de combustion à volume constant, un canal de détente des gaz de combustion depuis la chambre de combustion vers le compartiment de stator, le compartiment de stator comprenant une lumière d'admission et une lumière d'échappement des gaz de combustion. Selon l'invention : - le rotor est selon l'un quelconque des modes de réalisation mentionné précédemment, - la partie arrière de chacune des ailettes est en contact constant et étanche avec la paroi interne du compartiment de stator, - la partie avant de chacune des ailettes pivote par rapport à la partie arrière entre une position basse et une position haute de sorte que la surface extérieure de l'anneau articulé délimite lors d'un cycle de rotation du rotor une chambre de détente en communication cycliquement avec la lumière d'admission et la lumière d'échappement. [0017] Selon une variante, le moteur comporte cinq compartiments de stator individuels distribués successivement selon l'axe de rotation de l'arbre moteur, cinq rotors et des canaux de circulation des gaz de combustion entre les compartiments de stator, chacun des rotors étant monté mobile en rotation à l'intérieur d'un compartiment de stator individuel, chaque compartiment étant muni d'une lumière d'admission et d'une lumière d'échappement, les canaux de circulation et les dites lumières d'admission et d'échappement étant agencés de manière que les gaz de combustion circulent lors de la phase de détente d'un premier compartiment de stator puis successivement de compartiment à compartiment jusqu'à un canal d'échappement des gaz de combustion du moteur. [0018] Selon une variante, les rotors et les compartiments de stator des largeurs croissantes selon la direction de l'axe moteur dans le sens de circulation des gaz de combustion. [0019] Selon une variante, le moteur comporte en outre un compresseur d'air alimenté par un circuit d'admission d'air délivrant un débit d'air comprimé vers la chambre de combustion, en ce que le compresseur est un compresseur à piston muni d'un vilebrequin et en ce qu'il comporte en outre des moyens d'engrenages agencés de sorte que l'arbre moteur soit apte à entrainer en rotation le vilebrequin du compresseur. [0020] La volumétrie restreinte obtenue grâce à l'utilisation du rotor permet de générer une force de travail lors du cycle de détente des gaz de combustion qui est supérieure à celle qui serait classiquement appliquée en surface de piston. En effet, il se couple à la fois l'effet du volume restreint qui confine les gaz de combustion entre les ailettes et le stator et la surface augmentée des ailettes. On a évalué une augmentation des surfaces de travail grâce aux ailettes d'un rapport de plus de 60 fois par rapport aux surfaces de travail des moteurs à pistons pour des moteurs de dimension similaire Par ailleurs, la force motrice s'exerce dans une seule direction rotative ce qui engendre une plus grande conservation de la cinétique motrice. [0021] En outre, le montage de plusieurs rotors en étage dans le moteur rotatif permet d'obtenir un flux de détente des gaz se conservant plus longtemps car le moteur génère une force motrice cumulative des gaz d'échappement de rotor en rotor en optimisant leur cinétique sans augmenter les pertes volumétriques jusqu'au circuit d'échappement du moteur. En couplant, le mécanisme à rotor à un turbocompresseur, on réinjecte avantageusement une partie des gaz d'échappement dans le circuit de compression pour un nouveau cycle. [0022] Un autre avantage de l'invention est bien évidemment l'architecture mécanique simplifiée évitant le recours à des organes pilotés électro mécaniquement ou logiciellement. Brève description des dessins [0023] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquels des références identiques sont données à des objets semblables et sur lesquels : [fig.11 représente un mode de réalisation préférentiel du rotor selon l'invention pour un moteur thermique rotatif comprenant cinq ailettes motrices. [fig.21 représente plus précisément la première et la deuxième roue d'engrenage du rotor selon l'invention. [fig.31 représente une vue extérieure du stator d'un moteur thermique rotatif comprenant le rotor selon l'invention et un compresseur à piston. [fig.41 représente une coupe intérieure longitudinale du moteur rotatif selon la direction de l'axe moteur pour une variante préférentielle de l'invention comprenant cinq rotors. [0024] Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en oeuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. Description des modes de réalisation 100251 On décrit un mode de réalisation préférentiel de l'invention se présentant sous la forme d'un rotor pour un moteur thermique rotatif, dans lequel le rotor est muni de 6 cinq ailettes assemblées en chainc les unes aux autres pour former un anneau articulé permettant la formation d'une chambre de détente motrice des gaz de combustion présentant des surfaces de travail supérieures aux surfaces de pistons conventionnels d'un moteur thermique de type quatre temps ou deux temps. L'invention trouve une application avantageuse pour les moteurs thermiques à combustion interne mais trouvera des opportunités d'application pour des machines rotatives hydrauliques, ou bien encore des génératrices électriques à carburant ou hydrauliques. Par ailleurs, il est envisagé que le rotor puisse comprendre deux ailettes ou plus. [0026] En figure 1, le rotor 100 selon l'invention est prévu pour être monté mobile en rotation autour d'un arbre moteur 40 à l'intérieur d'un logement de stator 50 de moteur thermique rotatif au moyen de deux roues d'engrenage concentriques 20, 30 destinées à engrener avec l'arbre moteur. Des moyens de support sont prévus pour maintenir le rotor dans le logement de stator en regard de la paroi interne du stator. Le logement de stator est de section intérieure sensiblement circulaire. [0027] Plus précisément, le rotor 100 comporte cinq ailettes 1A, 1B, 1C, 1D, lE mobiles en rotation assemblées en chainc l'une à l'autre successivement. Par soucis de simplification, on décrira plus précisément la structure et l'assemblage des ailettes en prenant comme référence les ailettes lA et 1B uniquement. On précise néanmoins que toutes les ailettes du rotor sont de structure identique. Les références numériques adressent les mêmes composants du rotor et différencient les composants de l'ailettes lA de l'ailette 1B par les indices alphabétiques A et B. [0028] Plus précisément, les cinq ailettes 1A, 1B, 1C, 1D, lE constituent un anneau articulé à action motrice destiné à délimiter une chambre de détente des gaz de combustion en surface extérieure des ailettes qui est en regard de la paroi intérieure du stator 50 du moteur thermique. [0029] L'ailette lA présente une section radiale, dans le même plan que la section radiale du logement du stator 50, en forme sensiblement de trapèze à flancs curvilignes dont la grande base est la partie arrière d'ailette 14A, et la petite base est la partie avant d'ailette 12A. La partie avant 12A de chaque ailette est disposée en tête du sens de rotation de l'anneau. On notera que l'ailette présente néanmoins des parties bombées en relief 10A, 10B où se trouvent des évidements destinés au logement de guides de support 16A, 17A de l'ailette lA dans le logement du stator, et 16B, 17B pour l'ailette 1B. La grande base définit un flanc arrière 13A destiné à recevoir une pression motrice des gaz de combustion lors de la détente des gaz et est assemblée en liaison pivot à l'ailette arrière 1E. La petite base de la partie avant est assemblée en liaison pivot à l'ailette de devant 1B. [0030] Le flanc arrière 13A délimite une surface de travail d'une chambre de détente dans la position basse de la partie avant de l'ailette arrière 1E. Dans la position haute de la 7 partie avant, le flanc arrière 13A est caché par la partie avant de l'ailette arrière, comme cela est visible pour les ailettes 1D, 1E. [0031] On notera que le flanc arrière 13A est une surface plane et s'étend sur toute la largeur de la cavité du compartiment de stator où est logé le rotor 100 sur un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor. La bordure supérieure du flanc arrière 13A est en contact constant avec la paroi intérieure du stator 50. [0032] Il est important de noter chaque ailette forme sur la zone arrière une liaison étanche avec la paroi interne du stator sur tout le cycle de rotation du rotor 100, permettant ainsi de délimiter des chambres de détente 15A, 15B à volumétrie variable résultant du pivotement de la partie avant 12A, 12B servant à la détente et à l'échappement des gaz de combustion cycliquement. [0033] Par ailleurs, le flanc supérieur 11A est une surface curviligne prévue pour épouser la paroi interne du stator 50 du moteur sur toute la surface du flanc supérieur 11. La forme convexe permet ainsi d'augmenter la surface de travail et aussi d'expulser complètement les gaz de combustion de la chambre de détente lorsque celle-ci est en communication avec une lumière d'échappement des gaz et lorsque la partie avant est en position haute maximale. [0034] Finalement, la chambre de détente 15A présente une section radiale sensiblement tri- angulaire avec deux côtés de forme curviligne correspondant à la paroi interne du stator 50 et au flanc supérieur 11A de l'ailette lA et dont la base est délimitée par le flanc anière 13B de l'ailette 1B. [0035] Grâce à l'anneau articulé, la chambre de détente 15A présente une volumétrie restreinte variable qui est ici dimensionnée pour être inférieure au volume de la chambre de combustion du moteur tout au long du cycle de rotation du rotor, tout en présentant avantageusement une surface de travail supérieure à la surface de travail d'un piston conventionnel d'une chambre de détente d'un moteur thermique. La volumétrie restreinte et la surface de travail résultant de la forme de l'anneau permettent ainsi de fournir une force motrice lors de la phase de détente du cycle de fonctionnement du moteur supérieure aux moteurs conventionnels à pistons de dimension similaire. [0036] On n'exclut pas d'autres variantes de forme d'une ailette. Par exemple, la section radiale peut être une forme de trapèze à flancs rectilignes, en zone supérieure orientée vers la paroi du stator et inférieure orientée vers l'axe de rotation du rotor, ou de forme polygonale à côtés rectilignes. [0037] Par ailleurs, chaque ailette exerce une action motrice rotative selon une direction tan- gentielle à l'axe de l'arbre moteur du fait de la pression motrice qui s'exerce sur le flanc amère 13A et 13B de chaque ailette. De plus, chaque ailette exerce une action motrice sensiblement orthogonale par rapport à l'axe de rotation XI de l'arbre moteur 8 vers le centre du rotor 100 grâce à l'effet de levier résultant du pivotement de la partie avant de chaque ailette. [0038] On décrit maintenant les différentes articulations du rotor permettant la transmission des forces motrices à l'arbre moteur 40. Plus précisément, l'ailette lA (et identiquement toutes les autres ailettes 1B, 1C, 1D, 1E) du rotor 100 comporte des moyens d'articulation prévus pour coopérer avec des moyens d'articulation complémentaires d'ailettes positionnées directement en avant, ceux de l'ailette 1B, et en arrière, ceux de l'ailette 1E. A cet effet, l'ailette lA comporte un guide pivot 4A en partie arrière d'ailette, et une rotule RA, en partie avant d'ailette. Le guide pivot 4A comprend une glissière intérieure et un coulisseau mobile 5A en translation dans la glissière. [0039] L'anneau articulé est constitué d'une chainc d'ailettes reliées entre elles par les parties avant et arrière permettant un pivotement de la partie avant de chaque ailette. Pour la réalisation de ce mécanisme pivot, le coulisseau 5A comprend un bec ayant une section radiale en forme de C en extrémité opposée au guide pivot 4A. Le bec du coulisseau 5A de l'ailette lA est lié solidairement en pivotement à la rotule 8E de l'ailette 1E. Le coulisseau 5A est apte à se déplacer en translation à l'intérieur de la glissière entre une position totalement enfoncée dans le guide pivot 4A, comme c'est ici représenté pour l'ailette 1B, et une position de sortie, comme c'est ici représenté pour l'ailette 1D. A cet effet, la partie arrière d'ailette 14A comporte un évidement 9A de section sensiblement cylindrique s'étendant sur toute la largeur de l'ailette dans lequel est monté en liaison pivot le guide pivot 4A. La largeur d'ailette est ici orientée selon la direction de l'axe moteur X1 et des axes des roues d'engrenage X2. X3 qui sont tous trois parallèles les uns aux autres. [0040] Il est important de noter que l'articulation pivot constituée du guide de support 4B, du coulisseau 5B et de la rotule 8A est étanche afin d'assurer le cloisonnement des gaz de combustion dans la chambre 15A. [0041] Ensuite, pour la mise en oeuvre de la force motrice tangentielle, le rotor 100 comporte des premiers moyens d'articulation comprenant une première roue d'engrenage 30 en forme d'étoile présentant cinq bras, référencés 6A et GB pour respectivement les ailettes 1A, 1B, répartis uniformément circulairement en surface de la roue d'engrenage 30 qui sont reliés solidairement à la partie arrière 14A, 14B de chacune des ailettes 1A. 1B par des guides de support 16A, 16B de section radiale cylindrique. [0042] Le guide de support cylindrique 16A maintient constante la position radiale de la partie arrière d'ailette 14A en liaison pivot autour de l'axe du guide de support. Le contact étanche de la partie arrière d'ailette 14A avec la paroi interne du stator 50 est maintenu sur tout le cycle de rotation du rotor 100. [0043] En référence à la chambre 15A, lorsqu'une pression motrice s'exerce sur le flanc arrière 13B de l'ailette 1B et sur le flanc supérieur 11A de l'ailette 1A, une force 9 motrice tangentielle au flanc supérieur permet à la première roue d'engrenage 30 d'entraincr en rotation l'arbre du moteur 40. [0044] On notera que chaque ailette délimitant une chambre de détente en communication avec la lumière d'admission des gaz de combustion contribue à l'exerce d'une force motrice tangentielle. [0045] Pour la mise en oeuvre de la force motrice orthogonale, le rotor 100 comporte une deuxième roue d'engrenage 20 comprenant cinq doigts, référencés 20A et 20B coopérant respectivement avec les ailettes lA et 1B, répartis uniformément circulairement en surface de la roue d'engrenage 20. En référence à l'ailette 1A, et identiquement aux autres ailettes, le doigt 20A est relié solidairement à un bras de support 7A par une première extrémité au centre du rotor par un guide de support cylindrique 21A agissant en liaison pivot à l'intérieur de la cavité en forme de C formée par le doigt. De plus, les bras sont reliés par l'autre extrémité à la partie avant 12A, de l'ailettes lA par un guide de support 17A. [0046] On notera que le guide de support cylindrique 17A est apte à se déplacer radialcment sur la trajectoire circulaire lors d'un cycle de rotation du rotor au fur et à mesure que la partie avant 12A se déplace entre la position haute et la position basse. Ce déplacement du centre du stator (position basse) vers la zone périphérique du stator (position haute) est permis d'une part grâce au coulisseau 5B qui se déplace en translation dans l'évidement 9B et dans la glissière du guide pivot 4B lui-même mobile en rotation autour de son propre axe, et d'autre part grâce à la liaison pivot entre le bras 7A et la partie avant d'ailette par l'intermédiaire du guide 17A. [0047] De plus, chaque roue d'engrenage 20 et 30 est prévue pour engrener avec un arbre moteur 40 du moteur thermique et chacune des roues 20 et 30 est prévue pour transmettre une force de travail à l'arbre moteur 40. Les axes de rotation X2, X3 des roues d'engrenage 20 et 30 respectivement sont désaxés l'un par rapport à l'autre de manière à permettre un mouvement de pivotement de la partie avant d'ailette par rapport à la partie arrière d'ailette qui est montée de sorte à rester en contact étanche avec la paroi intérieure 50 du stator de façon permanente sur l'intégralité du cycle de rotation du rotor 100. Les roues 20 et 30 sont disposées parallèlement l'une par rapport à l'autre autour de l'arbre moteur 40 sur lequel elles sont destinées à être montées. [0048] En figure 2, on a représenté plus précisément les roues d'engrenage 20 et 30, cette fois du côté de la roue 30. La roue d'engrenage 30 a pour fonction de supporter la partie arrière des ailettes tandis que la roue d'engrenage 20 supporte et guide en pivotement la partie avant des ailettes. La roue 30 est en forme d'étoile où chaque branche, référencée ici GA, 6B pour les ailettes 1A, 1B, forme le bras guide d'ailette et comporte les guides de support 16A et 16B des ailettes. La roue 20 est une roue munie des doigts 20A, 20B pour respectivement l'ailette 1A, 1B. [0049] On décrit maintenant le fonctionnement du rotor 100 lors d'un cycle de rotation en prenant l'ailette lA en exemple durant lequel s'exerce la détente des gaz de combustion puis l'échappement des gaz de combustion. Le cycle est identique pour chaque ailette 1A, 1B, 1C, 1D, 1E. [0050] Selon l'invention, l'ailette lA est apte à transmettre une force de travail tangentielle à l'axe de rotation de la première roue d'engrenage 30 lorsqu'une pression motrice s'exerce sur le flanc arrière 13A et sur le flanc supérieur 11A. De même, l'ailette lA est apte à transmettre une force de travail orthogonale à l'axe de la deuxième roue d'engrenage 20 résultant du pivotement de la partie avant 12A, soit positivement lors de la détente, soit négativement lors de l'échappement des gaz en prenant en référence le sens horaire de rotation du rotor 100. [0051] Toujours en référence à la figure 1, une fois que la combustion du mélange air- carburant est déclenchée dans une chambre de combustion du moteur, les gaz de combustion s'échappent lors de la détente à l'intérieur du compartiment du stator 50 à travers une lumière d'admission 70, représentée symboliquement en partie inférieure de la figure I. Prenons l'hypothèse que la partie avant 12A de l'ailette lA atteigne la lumière d'admission 70. Les gaz de combustion s'écoulent alors dans la chambre de détente 15A délimitée par la surface extérieure du rotor 100 et la paroi intérieure du stator 50. La phase de détente met en rotation le rotor 100 et fournit un travail moteur à l'arbre moteur. En même temps que le mouvement de rotation du rotor, la partie avant 12A de l'ailette lA pivote vers le centre du rotor et exerce une force orthogonale vers le centre du rotor augmentant le volume de la chambre de détente 15A au fur et à mesure de la rotation du rotor 100 dans le sens horaire sur un secteur de la section du rotor d'environ 180°. Le volume de la chambre de détente 15A est alors croissant jusqu'à ce que la partie avant 12A atteigne la position basse maximale, la plus centrique radialement. La position basse est maintenue jusqu'à atteindre la lumière d'échappement 60 du compartiment de stator 50. [0052] Ensuite, toujours en tournant dans le sens horaire de rotation du rotor, la partie avant d'ailette 12A pivote alors vers l'extérieur radialement expulsant les gaz de combustion par la lumière d'échappement 60 en communication avec une zone du moteur où la pression est inférieure à la pression entrante par la lumière d'admission 70. Sur ce secteur angulaire du stator, le flanc supérieur de l'ailette lA est alors plaqué contre la paroi intérieure 50 du stator jusqu'à atteindre de nouveau la lumière d'admission 70 par laquelle des gaz de combustion sont injectés. [0053] En synthèse, la force résultante des forces orthogonales générées par la détente des gaz venant de la lumière d'admission 70 et par la compression des gaz vers la lumière d'échappement 60 exerce sur la roue d'engrenage 20 un travail moteur dans le sens horaire du rotor se complétant avec le travail moteur généré par les forces tangentielles 11 s'exerçant sur la roue d'engrenage 30. [0054] Un cycle de détente et d'échappement pour chaque ailette s'exécute donc en un cycle de rotation du rotor. On verra par la suite qu'un cycle d'admission et compression d'air s'exécute en parallèle pour envoyer à un volume d'air comprimé prédéterminé à chaque passage d'ailette devant la lumière d'admission 70. [0055] Par les figures 3 et 4, on décrit maintenant l'opération du rotor 100 pour un mode de réalisation préférentiel d'un moteur thermique rotatif 500 comprenant un compresseur d'air à deux pistons 501 et 502 dont la fonction est d'injecter de l'air comprimé dans une chambre de combustion 506 à volume constant, un stator 50 muni de plusieurs rotors disposés l'un à côté de l'autre selon la direction de l'axe moteur pour former un circuit d'écoulement des gaz de combustion en détente générant une force de travail sur toute la longueur de l'arbre moteur. Ce circuit sera plus précisément d'écrit par la figure 4. Pour améliorer les performances énergétiques du moteur, il est également prévu un dispositif à turbocompresseur réinjectant les gaz de combustion du circuit d'échappement en entrée du circuit d'admission du compresseur. [0056] N'étant pas le coeur de l'invention, le dispositif à turbo compresseur n'est pas re- présenté et on comprendra que le type de dispositif apte à réinjecter une partie des gaz d'échappement dans le circuit d'admission ne limitera aucunement la portée de l'invention. De même, on représente ici un compresseur comprenant une paire de pistons seulement, cependant le moteur rotatif peut être équipé de tout type de compresseur apte à injecter de l'air comprimé dans la chambre de combustion, air frais ou un mélange ah- frais/air recyclé via un turbocompresseur. Ainsi, le compresseur peut comprendre deux pistons ou plus. [0057] Plus précisément, le compresseur comporte un premier cylindre de compression 501 comprenant un piston 501A et une bielle 501B déplacés en translation par un vilebrequin 504 et un deuxième cylindre de compression 502 comprenant un piston 502A et une bielle 502B déplacés en translation par le vilebrequin 504. Chaque cylindre de compression 501, 502 est alimenté par un circuit d'admission d'air injectant un mélange d'air frais et d'air recyclé de gaz de combustion via une lumière d'admission, non représentée en figure 3. Chaque cylindre 501 et 502 comporte un organe de contrôle du débit d'air comprimé 501C, 502C permettant d'évacuer l'air comprimé vers la chambre de combustion 506. [0058] De plus, une première roue d'engrenage 507 et une deuxième roue d'engrenage 503 sont agencées de manière à relier en engrènement l'arbre moteur du moteur et le vilebrequin 504 du compresseur. En particulier, les roues transforment le mouvement en rotation autour de l'axe moteur en mouvement en rotation autour de l'axe de vilebrequin disposé perpendiculairement à l'axe moteur. Les roues d'engrenages 503, 507 sont dimensionnées de manière à envoyer un volume d'air comprimé cor- 12 respondant à un cylindre à chaque passage d'ailette. Le nombre de cylindres de compression et le rapport de transmission des roues d'engrenages peuvent être modifiés pour envoyer un volume d'air comprimé prédéterminé à chaque passage d'ailette. [0059] Dans ce mode de réalisation, chaque organe de contrôle du débit d'air comprimé 501C, 502C est un clapet anti-retour s'ouvrant lorsque la pression à l'intérieur du cylindre est supérieure à une valeur prédéterminée. De façon connue en soi, lorsque le piston 501A descend une aspiration d'air remplit le cylindre de compression dans lequel l'air est ensuite comprimé lorsque le piston remonte jusqu'à son point mort haut. D'autres moyens de contrôle du débit d'air sont envisageables sans affecter la portée de l'invention. [0060] Les cylindres de compression 501, 502 et les première et deuxième roues d'engrenage 503 et 507 sont agencés de manière à injecter alternativement de l'air comprimé dans la chambre de combustion en coordination avec le cycle de détente et d'échappement du ou des rotors du moteur rotatif 500 de manière à opérer un cycle de détente à chaque passage d'ailette devant la lumière d'admission des gaz de combustion. [0061] On n'oubliera pas de mentionner qu'un injecteur de carburant 505 est prévu pour injecter du carburant dans la chambre de combustion 506 où l'air est admis à haute pression, pouvant atteindre environ 30 bars grâce à l'action du turbocompresseur et du compresseur. Par ailleurs, on précisera que la chambre de combustion du moteur présente ici un volume constant dans laquelle la combustion se déclenche par auto-inflammation du carburant du fait de la montée en température résultant de la compression de l'air. La combustion provoque ensuite une montée en pression des gaz à une valeur pouvant atteindre environ 60 bars dans la chambre de combustion qui est en communication avec le premier compartiment de stator. [0062] On précisera que la chambre de combustion 506 est cloisonnée des cylindres 501, 502 et communique avec le compartiment de stator logeant le rotor selon l'invention par l'intermédiaire d'un canal de transfert des gaz d'échappement. [0063] En figure 4, on décrit maintenant un mode de réalisation préférentiel du moteur rotatif représenté en coupe longitudinale selon la direction de l'axe moteur. La coupe est représentée au niveau d'un guide de support d'une tête d'ailette en alignement avec l'axe de rotation X1 de l'arbre moteur 400. Le compresseur du moteur est visible en partie haute de la figure. L'axe de translation des pistons est orthogonal à l'axe X1 de l'arbre moteur 400. On rappelle que l'arbre moteur 400 engrène avec la première roue d'engrenage 507 et la deuxième roue 503 pour mettre en rotation le vilebrequin 504 et opérer la compression d'air. [0064] Le moteur 500 comporte un bâti de stator 50, carter ou bloc moteur comportant cinq compartiments individuels 511, 512, 513, 514, 515 présentant un évidement cy- 13 lindrique et logeant respectivement des rotors 110, 120, 130, 140 et 150 conformément à l'invention disposés en alignement longitudinal le long de l'axe de l'arbre moteur 400. Chaque rotor forme un anneau articulé ayant un diamètre inférieur au diamètre du compartiment de stator en contact étanche avec la paroi intérieure du stator en partie arrière de chaque ailette. [0065] Chaque rotor 110, 120, 130, 140, 150 engrène avec l'arbre moteur 400 par des première et deuxième roues d'engrenage reliées respectivement à chacune des parties arrière d'ailette et parties avant d'ailette formant l'anneau articulé du rotor. Chaque compartiment de stator 511 à 515 exerce le rôle de chambre de détente des gaz d'échappement depuis la chambre de combustion vers une tubulure d'échappement des gaz de combustion du moteur. La tubulure d'échappement alimente une admission du turbocompresseur et un tuyau d'échappement vers l'air atmosphérique. [0066] La détente des gaz d'échappement exerce une force motrice sur chaque rotor de com- partiment à compartiment successivement conservant ainsi la force motrice tout au long de la détente des gaz. Chaque compartiment de stator 511 à 515 est muni d'une lumière admission et d'une lumière d'échappement des gaz de combustion La lumière d'admission du premier compartiment de stator 511 communique avec la chambre de combustion et la lumière d'échappement avec une lumière d'admission du deuxième compartiment de stator 512 via un canal de circulation. Ensuite, le deuxième compartiment 512 comporte une lumière d'échappement vers le troisième compartiment de stator et ainsi de suite jusqu'à atteindre la tubulure d'échappement du moteur. [0067] On notera que les compartiments 511 à 515 et les rotors 110 à 150 présentent des largeurs croissantes selon la direction de l'axe moteur depuis l'extrémité de l'arbre moteur 400 engrenant avec le compresseur (en haut de figure 4) à son autre extrémité opposée (positionnée en bas de figure 4). Ainsi, la pression des gaz de combustion dans chaque compartiment va décroissante selon la direction de circulation des gaz permettant le flux de circulation vers la tubulure d'échappement, tandis que les surfaces motrices sont croissantes. Nous pouvons donner quelques chiffres de dimensionnement à titre d'exemple non limitatif. Dans un mode de réalisation, les rotors 110 à 150 présentent une largeur d'environ 6cm, 7cm, 8cm, 9cm, 10cm respectivement. [0068] Décrivons maintenant plus précisément l'agencement du rotor 110 selon l'invention dans le premier compartiment de stator 511. Les quatre autres rotors sont disposés identiquement dans chacun des compartiments respectifs. On rappelle que la coupe est représentée au niveau d'un axe pivot du guide de support d'une partie avant d'ailette, par exemple de l'ailette 111, en alignement avec l'axe de rotation X1 de l'arbre moteur 400. [0069] Le rotor 110 comporte cinq ailettes assemblées en chaine les unes aux autres, la partie avant d'une première ailette Ill est visible en coupe au niveau de son guide de 14 support dans la zone droite du compartiment de stator 511 et la partie arrière en coupe d'une deuxième ailette 112 radialement opposée est visible dans la zone gauche du même compartiment. La cavité 509 représente la chambre de détente des gaz de combustion en travail. Les blocs rectangulaires 113, 114 et 115 représentent des sections des bras guidant des parties avant d'ailette du rotor 110. La roue d'engrenage 116 engrène avec l'arbre moteur 400 et est reliée solidairement avec des parties arrières d'ailettes. Un roulement 118 est prévu pour assurer le montage de la roue d'engrenage dans le stator. La roue d'engrenage 117 montée au côté de la roue 116 en engrènement avec l'arbre moteur 400 est reliée solidairement avec des parties avant d'ailette. De même, un roulement 119 est prévu pour assurer le montage de la roue d'engrenage dans le stator. On a également représenté les axes de rotation X1 de l'arbre moteur 400,X2 de la roue d'engrenage 117 des parties avant d'ailette et X3 de la roue d'engrenage des parties arrières d'ailettes. Les deux axes X2, X3 sont désaxés. [0070] Donnons à présent quelques grandeurs de dimensionnement et de performances du moteur à titre d'exemple non limitatif. Le bloc moteur est composé de cinq rotors et cinq ailettes par rotor. [0071] L'admission et la compression est régie par deux cylindres ayant un diamètre de 50mm, une course de 100mm, soit une volumétrie de 196 cc. Les deux cylindres sont alimentés par deux turbocompresseurs qui augmentent la charge par un coefficient 3 de volume entrée/sortie turbo, ce qui produit une admission de 588cc par cylindre et par ailette. La cylindrée volumétrique d'admission est égale à 2,940 litres pour une rotation du moteur à 1000 tr/min ce qui fournit un volume d'air de 228085 gr/h (2,940x60000tr/1,293gr). La stoechiométrie a un rapport pauvre de 20/1 produit donc une consommation essence égale à 11404 gr/h. [0072] Calcul de surface de travail en talon d'ailette (partie arrière') : [0073] Pour chaque rotor, la hauteur de travail sur le flanc arrière d'ailette est égale à environ pour une première ailette de 3mm, 11,5mm pour une deuxième ailette 17mm pour une troisième ailette, 11,5 mm pour une quatrième ailette et 3 mm pour une cinquième ailette. Soit au total une hauteur de travail des flancs arrière de 46mm. [0074] Calcul de la surface de travail moyenne effective en talon d'ailettes par rotor : [0075] Comme on l'a écrit précédemment, les rotors ont des largeurs d'environ Gcm, 7cm, 8cm, 9cm et 10cm respectivement, une distance rayon d'ailette du centre géométrie de l'arbre moteur est 220mm et une longueur d'ailette d'environ 25cm. Ce qui donne une surface de travail moyenne effective en talon d'ailette pour le premier rotor 110 de 27,6cm2 (46mm x6cm), pour le deuxième rotor 120 de 32,2cm2, pour le troisième rotor 130 de36,8cm2, pour le quatrième rotor 140 de 41,4cm2 et pour le cinquième rotor 150 de 46cm2. [0076] Calcul de force de travail en talon d'ailette : [0077] Pour l'ensemble des rotors on obtient une force de travail totale d'environ 89930 N avec un coefficient de perte de charge 1,62 ce qui donne 34418N multiplié par 0.220 de distance de talon d'ailette soit 7571 N.m., soit 793Kw ou 1078 Ch., avec une vitesse de rotation à 1000tr/min. [0078] Calcul de consommation de carburant au KW : [0079] 11404gr pour 793Kw donne 14.38 gr au Kilowatt. [0080] Calcul de force de travail sur le flanc supérieur d'ailette pour l'ensemble du moteur : [0081] Pour le rotor 110, la longueur est de 25cm pour une largeur de 6cm, cc qui donne 150cm2 x6Obars, soit 90000N. En faisant cc même calcul pour les rotors 120, 130, 140. 150, on obtient au total 488750N. En calculant un coefficient de perte de charge d'environ 1,62 on obtient 187067 N pour une distance rayon du flanc supérieur de 0.080m, soit 14964 N.m, soit 1567Kw ou 2131Ch. [0082] Force totale du moteur sur les flancs supérieurs et arrières d'ailettes du moteur : [0083] 793Kw et 1567Kw font 2360Kw environ, soit 3209Ch. [0084] Consommation de carburant : [0085] 11404Gr pour 2360Kw, soit environ 4,83Gr/KW. [0086] L'invention s'applique préférentiellement pour un moteur rotatif à combustion interne, mais on envisage des applications du rotor pour des moteurs hydrauliques à air comprimé ou bien encore des turbines hydrauliques de génération d'énergie électrique. 16 [Revendication I] [Revendication 2] [Revendication 3] REVENDICATIONSRotor (100) pour moteur rotatif comprenant au moins deux ailettes (1A, I B) et une première roue d'engrenage (30) prévue pour l'entrainement d'un arbre (40) dudit moteur, caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - des premiers moyens d'articulation (4A, 4B, SA, SB, 8A, 8B) assemblant solidairement en chainc lesdites au moins deux ailettes (1A, I B) par une partie avant (12A) et une partie arrière (I 4B) d'ailette, dc manière à former un anneau articulé entourant la première roue d'engrenage (30) destiné à être monté mobile en rotation dans un stator (50) du moteur et à définir une surface de travail en surface extérieure de l'anneau, les premiers moyens d'articulation étant agencés de manière que la partie avant (12A, 12B) de chacune des ailettes soit mobile en pivotement par rapport à la partie arrière de l'ailette (14A, 14B), respectivement, selon un axe pivot (16A.16B) positionné en ladite partie arrière de l'ailette (14A, 14B), - des deuxièmes moyens d'articulation (16A, 6A) agencés de manière à relier solidairement chacune desdites au moins deux ailettes (1A, 1B) à la première roue d'engrenage (30) par la partie arrière (14A, 14B), - des troisièmes moyens d'articulation (7A, 20A. 7B, 20B) et une deuxième roue d'engrenage (20) agencés de manière à relier solidairement chacune desdites au moins deux ailettes (1A, 1B) à la deuxième roue d'engrenage (20) par la partie avant (12A, 12B). Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens d'articulation (4A, 4B. 5A, 5B, 8A, 8B) comprennent, pour chacune desdites au moins deux ailettes (1A. 1B) : - un guide pivot (4A, 4B) en partie arrière d'ailette, et une rotule (8A. 8B) en partie avant d'ailette. - le guide pivot (4A. 4B) comprenant une glissière intérieure et un coulisseau mobile (5A, 5B) en translation dans la glissière, le coulisseau (SA, 5B) comprenant un bec en extrémité opposée au guide pivot, le bec du coulisseau (5B) d'une première (1B) desdites au moins deux ailettes (1A, 1B) étant lié solidairement en pivotement à la rotule (8A) d'une deuxième (1A) desdites au moins deux ailettes (1A, 1B). Rotor selon la revendication 2, caractérisé en ce que le coulisseau (5A, 5B) de chacune desdites au moins deux ailettes est de même largeur que l'ailette (1A, 1B) respective et forme une articulation étanche entre la zone extérieure et la zone intérieure de l'anneau articulé. 17 [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deuxièmes moyens d'articulation (16A, 16B, 6A, 6B) comprennent, pour chacune desdites au moins deux ailettes : - un guide de support cylindrique (16A, 16B) de la partie arrière (14A, 14B) d'ailette parallèle à l'axe de la première roue d'engrenage (30) et mobile en pivotement autour de l'axe dudit guide, - un bras (6A, 6B) reliant solidairement le guide de support (16A, 16B) à la première roue d'engrenage (30). Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les troisièmes moyens d'articulation (7A, 17A, 20A, 7B, 17B, 20B) comprennent, pour chacune desdites au moins deux ailettes : - un bras (7A; 7B) reliant solidairement la deuxième roue d'engrenage (20) à la partie avant (12A, 12B) d'ailette, - un premier guide de support cylindrique du bras (7A, 7B) parallèle à l'axe de la deuxième roue d'engrenage et mobile en pivotement autour de l'axe dudit premier guide reliant une première extrémité du bras à un doigt (20A ; 20B) de la deuxième roue d'engrenage (20), - un deuxième guide de support cylindrique de la partie avant d'ailette (17A, 17B) parallèle à l'axe de la deuxième roue d'engrenage, mobile en pivotement autour de l'axe dudit deuxième guide et reliant une deuxième extrémité du bras (7A, 7B) à la partie avant d'ailette. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chacune desdites au moins deux ailettes (1A, 1B) présente une section radiale en forme de trapèze à flanc curviligne dont la grande base est la partie arrière d'ailette (14A, 14B) et la petite base est la partie avant d'ailette (I2A, 12B). Rotor selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacune desdites au moins deux ailettes (1A, IB) comporte un flanc supérieur (11A, 11B) de surface curviligne entre la partie avant (12A, 12B) et la partie arrière (14A, I4B) d'ailette orienté en opposition à la première roue d'engrenage (30), et dont la forme est prévue pour épouser la paroi interne du stator du moteur sur toute la surface du flanc supérieur. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte cinq ailettes (1A, 1B, 1C, ID, 1E) reliées solidairement les unes aux autres en chaine par les parties arrières et les parties avant de manière à former l'anneau articulé. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'axe de rotation (X3) de la première roue d'engrenage (30) et l'axe 18 [Revendication 10] [Revendication 11] [Revendication 12] [Revendication 13] de rotation (X2) de la deuxième roue d'engrenage (20) sont désaxés l'un par rapport à l'autre. Moteur rotatif (500) à combustion interne comprenant un arbre moteur (400), un stator (40), et au moins un rotor (110) mobile en rotation dans au moins un compartiment (511) de stator apte à entrainer en rotation l'arbre moteur (400) durant un cycle de rotation du rotor, une chambre de combustion (506) à volume constant, un canal de détente des gaz de combustion depuis la chambre de combustion (506) vers le compartiment de stator (511), le compartiment de stator (511) comprenant une lumière d'admission et une lumière d'échappement des gaz de combustion, le moteur étant caractérisé en ce que : - le rotor (110) est selon l'une quelconque des revendications 1 à9, - la partie arrière de chacune des ailettes est en contact constant et étanche avec la paroi interne du compartiment de stator (511), - la partie avant de chacune des ailettes pivote par rapport à la partie arrière entre une position basse et une position haute de sorte que la surface extérieure de l'anneau articulé délimite lors d'un cycle de rotation du rotor (110) une chambre de détente en communication cycliquement avec la lumière d'admission et la lumière d'échappement. Moteur rotatif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte cinq compartiments de stator individuels (511, 512, 513, 514, 515) distribués successivement selon l'axe de rotation de l'arbre moteur, cinq rotors (110, 120, 130, 140, 150) et des canaux de circulation des gaz de combustion entre les compartiments de stator, chacun des rotors (110, 120, 130, 140, 150) étant monté mobile en rotation à l'intérieur d'un compartiment de stator individuel, chaque compartiment (511, 512, 513, 514, 515) étant muni d'une lumière d'admission et d'une lumière d'échappement, les canaux de circulation et les dites lumières d'admission et d'échappement étant agencés de manière que les gaz de combustion circulent lors de la phase de détente d'un premier compartiment de stator puis successivement de compartiment à compartiment jusqu'à un canal d'échappement des gaz de combustion du moteur. Moteur rotatif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les rotors (110, 120, 130, 140, 150) et les compartiments de stator (511, 512, 513, 514, 515) ont des largeurs croissantes selon la direction de l'axe moteur dans le sens de circulation des gaz de combustion. Moteur rotatif selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, ca- 19 ractérisé en ce qu'il comporte en outre un compresseur d'air (501, 502) alimenté par un circuit d'admission d'air délivrant un débit d'air comprimé vers la chambre de combustion (506), en ce que le compresseur (501, 502) est un compresseur à piston muni d'un vilebrequin (504) et en cc qu'il comporte en outre des moyens d'engrenages (503, 507) agencés de sorte que l'arbre moteur (400) soit apte à entraincr en rotation le vilebrequin du compresseur.