Moteur thermique.
La présente invention a pour objet un moteur thermique dans lequel le mouvement alternatif des bielle et pistons, tel qu'il se produit dans les moteurs ordinaires, est remplacé par un mouvement circulaire continu, comme dans les turbines, et dans lequel il est possible d'obtenir, sous un faible encombrement, pour chaque tour de l'arbre moteur, un nombre de temps moteurs beaucoup plus grand que dans les moteurs connus.
Ce moteur est essentiellement constitué par un
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se déplacer des pistons de forme appropriée, entre les extrémités opposées desquels sont ménagés des intervalles constituant des chambres de travail venant successivement en relation avec des orifices d'admission et d'échappement pratiqués dans la paroi du tore, lesdits pistons étant reliés à l'arbre moteur, dont l'axe coïncide avec celui du tore, par l'inter-médiaire d'organes leur laissant la faculté d'un certain mouvement angulaire par rapport à cet arbre, un système de cames étant prévu pour accélérer périodiquement la vitesse
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deux pistons adjacents afin de produire un travail de com- pression dans la chambre située devant lui et une aspiration dans la chambre située derrière lui, et un dispositif de verrouillage permettant, pendant le travail de détente qui se produit dans chaque chambre, de rendre le piston antérieur strictement solidaire de l'arbre et d'éviter le retour en arrière du piston postérieur.
Ce moteur offre en regard des moteurs connus des avantages considérables.
En premier lieu, le remplacement du mouvement al- ternatif par un 'mouvement . circulaire continu permet d'éviter les points morts et les à-coups dans le fonctionnement.
D'autre part, en disposant convenablement sur les parois du tore les lumières d'admission et d'échappement et grâce aux mouvements relatifs des pistons, on peut réaliser
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On conçoit, en outre, que ce système de moteur offre la possibilité d'obtenir, pour chaque chambre de travail, plusieurs cycles.moteurs par tour de l'arbre. Il suf-, fit pour cela de prévoir à des intervalles réguliers sur la circonférence du tore, autant de dispositifs d'alimentation, d'allumage et d'échappement que l'on veut obtenir de cycles moteurs par tour de l'arbre. Ainsi qu'il a été dit plus haut, il en résulte pour chaque tour de l'arbre, sous un faible encombrement, un nombre'de temps moteurs beaucoup plus grands que dans les moteurs ordinaires.
Ces diverses particularités assurent donc au moteur faisant l'objet de l'invention à la fois un meilleur rendement mécanique, thermique et massique.
Ce moteur peut fonctionner indifféremment soit en moteur à explosions, avec alimentation à l'essence et allumage électro-magnétique, soit en Diésel avec injection d'huile lourde et compression préalable.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un moteur construit suivant l'invention et fonctionnant en moteur à explosions.
La fig.l est une vue en élévation du moteur, l'une des moitiés du tore étant enlevée.
La fig.2 est une coupe horizontale suivant 2-2, fig.l.
La fig.3 est une coupe à plus grande échelle passant par le plan d'axe vertical de l'un des pistons.
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Les figs.5,6,7 montrent l'une des bielles de liaison des pistons à l'arbre moteur.
La fig.8 est une figure schématique montrant le fonctionnement du dispositif d'accélération et de verrouil-
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Dans l'exemple représenté, le tore 1 dont la génératrice est un cercle, est constitué par deux demi-coquilles la et lb, assemblées par boulons ou autrement, et entourées d'une seconde paroi 2 formant enveloppe pour la circulation de l'eau de refroidissement. Cette paroi est prolongée de chaque coté vers l'axe du tore, par des toiles 3a et 3b dans lesquelles sont montés des roulements à billes 4a,4b, portant l'arbre moteur 5 cbnt l'axe coïncide avec celui du tore 1.
Dans le tore 1 sont montés les pistons 6, qui sont ici au nombre de sept. La longueur moyenne de ces pistons est calculée de telle sorte que des intervalles suffisants soient ménagés entre eux pour former des chambres de travail de
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assurée par des bielles 7, articulées aux pistons par des axes 8 et pourvues â leur extrémité opposée de pivots 9 au
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solidaires de l'arbre 5 par un emmanchement hexagonal et ils sont maintenus séparés par une collerette 5a formée sur cet
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Chacun des pistons 6 est susceptible d'un certain mouvement angulaire par rapport à l'arbre 5, par oscillation autour du pivot 9. Pour permettre l'élongation de la bielle 7 lorsque l'axe 8 du piston s'écarte du plan passant par l'axe ; de l'arbre 5 et par l'axe du pivot 9, un jeu est prévu entre l'axe 8 et le pied de bielle. A cet effet (figs.3 et 4) l'axe. 8 présente une section carrée et il est monté dans une bague
11 autour de laquelle tourne le pied 7a de la bielle 7; cette bague 11 comporte un trou Ils. ovalisé vers l'extrémité de
la bielle,.afin de permettre le coulissement de l'axe 8 dans
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En raison du jeu qui existe ainsi dans le montage des pistons 6 sur les pieds de bielles, ces pistons tendraient, sous l'action de la force centrifuge qui s'exerce librement sur eux, à produire une friction excessive sur la périphérie du tore, d'où résulterait, une' usure prématurée de .celui-ci et de la partie correspondante des pistons. Pour parer à cet inconvénient, à l'intérieur de chaque piston - qui est creux et fermé par un fond vissé 6a - est monté un compensateur centripète destiné à équilibrer l'action de la force centrifuge. Ce dispositif comporte une masselotte 12, coulissant sur le pied de la bielle 7 et avec laquelle viennent en contact les becs de deux leviers oscillants 13a, 13b montés à pivot sur le pied de bielle 7a au moyen d'axes 14a, 14b. Ces leviers prennent appui d'autre part sur l'axe 8.
On conçoit que sous l'action de la force centrifuge, la masselotte 12 tend à se déplacer vers la, périphérie du tore 1 et elle exerce une pression sur les becs des leviers 13a, 13b qui tendent à pivoter sur leurs axes et à exercer une pression en sens contraire sur l'axe 8. Si la masse de masselotte 12 est dans un certain rapport avec la masse du piston 6 (1/3 par exemple) et que les bras des leviers 13a, 13b soient dans un rapport inverse (3/1), l'action centripète exercée par ces leviers sur l'axe 8 sera donc pratiquement équivalente à l'action centrifuge subie par le piston et annihilera les effets de celle-ci.
Les bielles 7 (figs.5 à 7) comportent, du côté de
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leur permettant de s'emboîter les unes dans les autres, et sur les branches duquel sont montés respectivement deux galets 15a, 15b et deux galets 16a, 16b excentrés par rapport
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le tore 1 deux couronnes 17a, 17b pourvues de rainures 18a,
18b dans lesquelles sont engagés les galets 15a, 16a et 15b,
16b. Le bord externe 19 de chaque rainure (fig.8) offre un contour général circulaire mais présente à des intervalles réguliers des rampes 20 de profil spécial et qui sont ici au nombre de trois. Le bord interne 21 de chaque rainure offre également un contour circulaire concentrique au bord 19, avec "des évidements 22 de profil spécial correspondant aux rampes
20. Les deux cames 19 et 21 ainsi formées dans chacune des couronnes 17a,et 17b servent de chemins de roulement, l'une aux galets 15a, 15b et l'autre aux galets 16a, 16b et sont prévues, ainsi, qu'il sera explique plus loin, pour assurer la réalisation de trois cycles moteurs pour chaque chambre de -travail formée entre deux pistons consécutifs, par tour de l'arbre 5.
Sur la paroi du tore 1 sont ménagées trois lumières 23, disposées à 130[deg.] les unes des autres et servant à l'introduction du mélange combustible et sur la périphérie 'dudit torè sont formés, aux emplacements convenables, trois conduits d'échappement 24. En outre, sont montées, à la périphérie, trois bougies d'allumage 25.
L'étanchéité des chambres de travail à l'intérieur du tore est assurée par des segments élastiques 26 montés de la manière habituelle sur chaque piston. En outre, dans la
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des bielles 7, sont prévus des joints 27 intercalés entre les bielles. Ces joints sont constitués par des segments de tore
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sont évidés et,portant dans.leur partie médiane une cloison
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sur celles-ci. Ces ressorts 28.maintiennent le joint 27 dans l'axe de l'intervalle existant entre deux bielles consécutives tout en permettant les mouvements oscillatoires de ces bielles. L'élasticité des joints 27 est assurée par une
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'Le fonctionnement du moteur ainsi construit est
le suivant, :
En fin d'aspiration chaque chambre de travail présente son volume maximum. Si l'on suppose que le moteur tourne dans le sens indiqué par la flèche F, le piston qui limite cette chambre à l'arrière. -est alors dans sa position moyenne, c'est-à-dire que son axe 8, 1 axe 9 de la tête de bielle et
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et 16a, 16b de la bielle 7 de ce piston roulent à ce moment sur la partie circulaire des cames 19 et 21. Lorsque ces galets arrivent aux rampes 20,22, une oscillation est imprimée à la bielle 7 autour de son axe 9 dans le sens de la flèche f et le mouvement du piston considéré est accéléré. Ce piston se rapproche donc du piston qui le précède immédiatement en comprimant le mélange combustible renfermé dans la chambre de travail située devant lui et en provoquant une aspiration dans la chambre située derrière lui. La fin de la compression se produit sensiblement lorsque les galets 15a, 15b et 16a,
16b sont arrivés au sommet des rampes 20 et 22. A ce moment la chambre de travail est au droit de l'une des bougies 25, l'allumage et l'explosion se produisent. Une telle position est représentée pour les pistons 6A et 6B sur la fig.l du dessin.
Sous l'effet de la détente, le piston antérieur 6B est poussé dans le sens de la rotation de l'arbre moteur. Comme les galets 15a, 15b et 16a, 16b de sa bielle 7 sont engagés à ce moment sur la partie circulaire des cames 19 et
21, ce piston ne peut subir aucun déplacement relatif par rapport à l'arbre 5 et il transmet à celui-ci tout son effort moteur. Le piston postérieur 6A est dans une position telle que les galets de sa bielle sont engagés sur le second versant des rampes 20 et 22 qui s'opposent à son retour en arrière sous l'effet de la réaction. L'effet de cette réaction tend d'ailleurs à faire basculer la bielle 7 du piston 6A autour des galets 15a, 15b et 16a, 16b, de sorte que la réaction de la tête de bielle 9 s'exerce sur l'arbre 5 dans le sens du mouvement moteur.
Sous l'effet de la compression qui s'exerce à ce moment dans la chambre située derrière lui, le piston 6A poursuit son mouvement vers l'avant et les galets de sa bielle arrivent dans la partie circulaire de
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position occupée précédemment par le piston 6B, c'est-à-dire qu'il est prêt à transmettre un effort moteur à l'arbre 5 sous l'action de la détente qui va se produire derrière lui;
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même occupait précédemment, ayant accompli un travail de
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estvalors au droit de la bougie 25 et les phénomènes qui viennent d'être décrits se renouvellent.
Ces phénomènes se produisent successivement pour .chaque chambre de. travail, devant chacune des bougies .25, de sorte que dans l'exemple représenté il se produit au total <EMI ID=21.1>
moteurs. Il.suffira d'établir le profil des cames 19,21 de telle sorte que les mouvements des. pistons déterminent dans: chaque chambre de travail les-phases convenablement réglées du cycle à quatre temps.
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serait possible de varier la construction du moteur en prévoyant un nombre différent de pistons et un nombre différent , d'appareils d'allumage, d'orifices d'alimentation et d'échappement sur la périphérie du tore. Le profil des cames dépendra évidemment de ces données. On conçoit d'ailleurs que dans tous les cas on obtiendra un synchronisme absolu en répartissant, les cycles suivant des angles au centre égaux.
Bien entendu aussi, le moteur pourra être fixe ou rotatif, c'est-à-dire que le tore pourra être immobilisé, l'arbre étant entrainé en rotation, ou au contraire l'arbre maintenu fixe, le\ tore, tournant autour de cet arbre.
D'autre part on pourra, de manière facile à imagi-ner, grouper sur un même arbre plusieurs tores pouvant avoir des dimensions, un nombre de pistons 'et de cycles par tour identiques ou différents.
Enfin, l'invention pourra donner lieu dans sa cons, truction, en ce qui concerne la forme des organes concourant à sa réalisation, à toute variante jugée convenable. En particulier, la génératrice du tore pourra être constituée
par une ligne fermée quelconque.
<EMI ID=23.1> 1- Moteur thermique caractérisé par un corps en forme de tore creux, à l'intérieur duquel peuvent se déplacer des pistons de forme appropriée, entre les extrémités opposées desquels sont ménagés des intervalles constituant des chambres de travail venant successivement en relation avec des orifices d'admission et d'échappement pratiqués dans la paroi du tore, lesdits pistons étant reliés à l'arbre moteur dont l'axe coi'ncide avec celui du tore, par l'intermédiaire d'organes leur laissant la faculté d'un certain mouvement angulaire par rapport à cet arbre, un système de cames étant prévu pour.accélérer périodiquement la vitesse circonférencielle de chaque piston par rapport
à celle des deux pistons adjacemts afin de produire un travail de compression dans la chambre située devant lui et une aspiration dans la chambre située derrière lui, et un dispositif de verrouillage permettant, pendant le travail de détente qui se produit dans chaque chambre, de rendre le piston antérieur strictement solidaire de l'arbre et d'éviter le retour en arrière du piston postérieur.