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" Moteur rotatif à combustion interne "
L'objet de la présente invention est un moteur rotatif à combustion interne fonctionnant suivant le principe d'un type quelconque de cycle thermodynamique, dont les phases se développent toutes à l'intérieur du moteur même, sans nécessiter l'aide de ventilateurs ni de compresseurs (bien que ceux-ci, puissent,si on le désire, être utilisés), moteur dans lequel les phases d'aspiration et de compression peuvent avoir un développement angulaire, et par conséquent aussi périphérique, différent des phases d'expansion et d'échappement, le tout étant réalisé au moyen d'un rotor et d'une carcasse spéciaux et d'un organe spécial de distribution doué d'un mouvement rotatif intermittent.
En d'autres termes, avec le moteur suivant la présente invention, on peut réaliser le mouvement rotatif continu comme dans un moteur quelconque à combustion interne et à mouvement alternatif déjà inventé ou à inventer, avec un carburant quelconque et un cycle thermodynamique quelconque (à volume constant, Otto-Beau de Rochas, à pression constante,
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Brayton-Diesel, ou mixte, Sabathé), sans avoir besoin de bielle et manivelle et avec la possibilité importante que l'angle de rotation relatif aux phases d'aspiration et de compression peut différer de celui relatif aux phases d'ex- pansion et d'échappement. Une telle diversité peut encore varier dans le moteur même (et durant la marche), ce qui équivaut à faire varier le degré de compression.
Il est facile d'entrevoir les avantages généraux que l'on peut retirer de ce turbo-moteur : suppression de la bielle et de la manivelle, possibilité de faire varier le degré de compression, marche arrière d'une puissance égale à la marche avant, suppression des soupapes, grandes lumières d'aspiration et d'échappement, meilleur rendement volumétrique, thermique et mécanique, simplicité de construction, grande variabilité de type, de puissance ou d'utilisation.
Le moteur suivant la présente invention comprend, comme il a déjà été dit, un rotor et une carcasse qui peuvent être en))Plusieurs éléments accouplés ou réunis. Chaque élément du rotor est muni d'une ou de plusieurs saillies aptes à faire joint contre la carcasse, constituant comme un siège mobile dans l'espace entre rotor et carcasse ; chaqueélément de la carcasse,, par contre, est muni d'une ou de plusieurs lumières d'admission et d'échappement et d'un nombre pair de chambres communiquant avec l'intérieur de la carcasse même.
Entre chacune de ces chambres est monté, de manière à pouvoir tourner, un organe qui, dans une de ses positions angulaires possibles, présente une de ses surfaces placée de manière à fermer ladite chambre, en se raccordant avec la surface interne de la carcasse et, dans une position perpendiculaire à celle indiquée ci-dessus, constitue un diaphragme de joint qui s'étend entre la surface de la chambre qui le contient et la surface du rotor.
Ces organes rotatifs, quand ils sont orientés de manière
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à constituer diiaphragme , divisent l'espace compris entre le rotor et la carcasse et comprenant lesdites chambres en oavités distinctes dans lesquelles ont lieu les diverses phases du cycle ou des cycles du moteur.
Les organes précités se-raccordent de préférence avec la surface interne de la carcasse au moyen de secteurs cylindriques appropriés, la carcasse étant intérieurement cy- lindrique, et font joint avec lesdites chambres et le rtor au moyen d'une zone de superficie sphérique pourvue éventuellement de bagues élastiques de joint, les oavités qui contiennent lesdits organes étant sphériques, de rayon égal, tandis que le rotor est muni d'une gorge également de rayon égal.
Les chambres mentionnées ci-dessus peuvent être: disposées asymétriquement sur la périphérie de la carcasse et dans une ou plusieurs de oelles-oi se trouve un dispositif d'allumage ou d'injection du carburant ou du mélange de carburant.
Les organes précités tournent dans le même sens de rotation que le rotor, frottant à frottement doux et en joignant contre lui quand ils ne viennent pas en contact. Ceuxci tournent par intermittence de 90 à la fois entre leurs positions indiquées plus haut, actionnés par exemple par un mécanisme à croix de Malte qui reçoit pour sa part son mouvement soit directement, soit indirectement, de l'axe moteur.
Pour faire varier l'ampleur de la phase et le rapport de compression pendant la marche du moteur également, il est prévu aussi de faire varier la grandeur de la lumière d'admission au moyen d'un dispositif quelconque.
Il est enfin possible d'assembler divers éléments des Botors sur l'arbre moteur sous des angles divers; on obtient ainsi un meilleur équilibre de forces sur l'arbre même.
Le moteur suivant l'invention se prête aussi à fonctionner comme oompresseur rotatif et on en revendiqua la construction et l'utilisation dans ce but.
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Le dessin ci-annexé représente à titre indicatif, mais non limitatif, un mode de réalisation de l'invention.
Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un moteur suivant l'invention.
Fig. 2 en est une vue en coupetransversale suivant la ligne A-B de la fig. I.
Fig. 3 en est une vue en coupe suivant la ligne C-D de la fig. 1.
Dans le dessin, le moteur est constitué par un rotor et un stator ou carcasse.
Le stator 2 et 2' est construit de manière à ménager des vides 16 pour la circulation de l'eau de refroidissement, 2 constituant la partie interne et 2' la partie externe.
Le rotor 4 comporte aux extrémités des rétrécissements formant axe moteur supporté par des supports 3.
Le rotor est constitué par des sections ou éléments tournants, du type représenté au nombre de quatre dans les fig. I et 2 par les références 19,19 et 20,20 ; ces éléments tournants sont d'une forme spéciale particulièrement étudiée pour pouvoir, avec l'aide de l'organe doué d'un mouvement rotatif intermittent de 90 chaque fois, celui-ci également de forme particulière (sphère entrecoupée des deux surfaces cylindriques de trace a-b et a'-b' dans la fig. 2, et des deux plans, de trace al-bl et a'1-b'1 dans la fig. 3), déterminer le développement de chacune des phases du cycle thermodynamique.
Chaque élément tournant utilise la pression provenant de la combustion du carburant sur les appendices ou palettes radiales 48 et 48', en réalisant le mouvement rotatif continu.
Chaque section avec sa forme particulière constitué avec les parois internes de la carcasse, avec les calottes 7, 7', entre lesquelles tournent par intermittence, comme il est mentionné ci-dessus , des organes spéciaux (dénommés culots mobiles ou bissecteurs), diverses chambres dans lesquelles ont lieu l'aspiration 52-51, la compression'50, l'expansion 49-54. De
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la chambre 53, les gaz à'échappent à travers la lumière46 et le tuyau d'échappement 31.
Dans le type représenté à titre d'exemple, il y a quatre éléments tournants ayant chacun deux appendices ou palettes décalées entre elles de 180 , deux bissecteurs 8, 8' et par conséquent deux calottes 7 d'aspiration et 7' de combustion.
Quand le rotor tourne dans le sens de la flèche N (fig.
2), le mélange carburant est aspiré directement par la palette de l'élément tournant 48 à travers la lumière d'aspiraticn 47 et introduit dans la chambre 51, puis comprimé par la palette suivante 48' dans la chambre de compression 50, transporté dans la chambre 49 au moyen du bissecteur 8 qui tourne de 90 durant le passage de la palette, se maintenant toujours en contact avec elle par l'intermédiaire des bandes élastiques 27 et se portant dans la position dessinée en pointillé a-b , a'-b'.
Le mélange , allumé par un des moyens connus utilisés dans le cycle thermodynamique de fonctionnement, par exemple au moyen de la bougie 45 , agit, lorsque la combustion s'est produite, sur la face 9 de la palette 48 opposée à celle qui a provoqué la compression et ce, moyennant une nouvelle rotation de 90 en plus du bissecteur ; l'expansion terminée, il s'échappe à travers la lumière d'échappement 46 qui se découvre par suite du mouvement rotatif du rotor.
Dans la fig. 2, la situation est la suivante ;en 52 et 51 s'effectue la phase d'aspiration , en 50 celle de compression, en 49 et 54 l'ex- pansion . Comme mentionné ci-dessus, les culots mobiles ou bissecteurs 8, 8' tournent de 90 par intermittence; le bissecteur 8, après avoir tourné de 90 pour le passage avec transport du mélange comprimé dans la chambre de combustion et pour laisser passer les palettes des éléments tournants dans leur mouvement rotatif, accomplit une autre rotation de 90 pour permettre l'expansion du gaz sur la face active des palettes; le bissecteur 8' sert avec des rotations analogues, à l'aspi- ration et à l'échappement.
L'intermittence du mouvement rotatif
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est obtenue en actionnant les petits arbres 6, 6' sur lesquels sont calés les bissecteurs 8, 8', au moyen de croix de Malte 5 actionnées par des tourillons 18 mus par un engrenage 41 commandé à son tour par une roue dentée motrice 40 montée sur l'arbre moteur, avec un rapport de transmission de deux tours de la roue 41 peur chaque tour du moteur.
Il est en outre prévu de pratiquer des passages 55 pour maintenir la communication entre l'espace compris entre la carcasse et le rotor et les chambres durant le commencement de l'ouverture de celles-ci par les bissecteurs.
Le joint entre les diverses parties frottant entre elles est assuré par des rubans élastiques 27 . Le démarrage est provoqué de l'extérieur. Dans le type de moteur représenté par le dessin, le rotor est formé de quatre sections à deux palettes chacune, décalées entre elles de 180 , car il y a deux temps, c'est-à-diroe deux phases de travail dans chaque section pour chaque tour du rotor. En accouplant deux à deux les sections,comme dans la fig. 1, et en décalant de 90 entre eux les quatre couples de palettes ainsi obtenus , l'on aura deux temps à chaque rotation de 90 de l'arbre moteur.
On conçoit qu'en faisant varier la hauteur radiale des palettes du rotor, le diamètre des éléments tournants et leur nombre, l'épaisseur des bissecteurs et les positions des éléments tournants sur l'arbre moteur, les positions respectives des calottes et celles des deux tourillons 18, l'on peut obtenir des variations quelconques de type, de puissance, de nombre de tours, etc. Il est facile également d'obtenir la possibilité de la marche arrière à toute force en inversant le fonctionnement des deux calottes ?' et 7 et en munissant cette dernière de lumières d'aspiration et d'échappement inversement symétriques à celles disposées pour la marche avant par rapport à la calotte 7' et en fermant, bien entendu, les lumières de cette dernière .
Il est, en outre , facile d'obtenir la variation du degré de compression même pendant la marche, en faisant varier le développement
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périphérique de la lumière d'aspiration dans les limites désirées de compression maxima et minima, c'est-à-dire en découvrant périphériquement plus ou moins telle lumière sur le bord antérieur, comme si le bord antérieur de cette lumière était mobile.
D'autres pièce secondaires du moteur représenté sont les suivantes :
3 calottes de tête; 11, 12, 13, 14, 15 arrêts de blocage des roulements à billes ; 16 chemise de refroidissement ; 17 raccords pour tuyaux d'eau; 22 lumières pour l'air de refroidissement du rotor; 23 filetage pour le blocage de la calotte, 24-25 roue hélicoïdale et vis sans fin pour la commande des organes accessoires; 28 vis d'arrêt; 30 carburateur; 36 supports.