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"Moteur à explosion avec pistons rotatifs"
L'invention se rapporte aux engins moteurs dans lesquels le fluide moteur exerce une pression sur un ou plusieurs pistons tournant autour d'un axe sur lequel ils sont fixés directement ou indirectement. En particulier, il est question ici d'engins dans lesquels un corps de fome cylindrique est agencé excentriquement à 1''intérieur d'un bottier de forme cylindrique de telle façon que ce corps de forme cylindrique vient en contact avec le boîtier qui l'entoure selon une génératrice de cône, et autour de l'axe duquel il est monté rotativement.
tandis que ses faces d'extrémité tournent, sans espace de jeu, dans les surfaces intérieures d'extrémité du bottier de forme cylindrique, Par suite de cette disposition, il en résulte un espace en forme de croissant entre le corps de forme cylindrique et le boîtier cylindrique.
Cet espace en forme de croissant est divisé en un certain membre de chambres au moyen de palettas traversant des fentes radiales formées dans le corps cylindrique et qui au-delà s'adaptant dans le cylindre qui les entoure, les dites chambres, pendant la rotation du corps cylindrique, se réduisant pendant une demi-rotation, tandis qu'elles s'agrandissent de nouveau pendant la demi-rotation suivante. De tels Dispositifs trouvent leur application conme pompes pour des gaz et des liquides et comme compresseurs pour des gaz*,
L'invention envisage Inapplication da ces dispositifs de
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pompes et compresseurs aux moteurs à explosion à deux et à quatre temps, tout en écartant les inconvénients qui se sont signalés dans les constructions réalisées jusqu'à présent.
Les inconvénients en question sont essentiellement les suivants : Le déplacement des palettes, lesquelles remplissent la fonction du piston, n'est pas commandé, de sorte que ces pistons exercent une forte pression sur la paroi extérieure du bottier par suite de la force centrifuge.
En outre, le corps de forme cylindrique (le rotor) est, dans les constructions connues, insuffisamment rendu étanche à l'air extérieur. Enfin, dans la construction réalisée, les pistons ne sont en contact avec l'enveloppe cylindrique (le cylindre) que suivant une ligne seulement, ce qui donne li eu à une insuffisance d'étan- chéité entre les chambres.
Selon l'invention, les inconvénients précités sont écartés dans l'application du principe comme moteur à explosions.
Suivant l'invention, les pistons ont la forme d'un croissant et sont fixés à des arbres, lesquels sont supportés à rotation à l'intérieur du rotor creux et dans les parois avant et arrière de celui-ci, tandis que les pistons en forme de croissant traversent l'enveloppe du rotor par des fentes axiales et reposent toujours contre l'enveloppe du boîtier de forme cylindrique.
En outra, le mouvement des pistons est commandé par des leviers montés sur les arbres des pistons et portant un galet à leur extrémité, lequel galet, en cours de rotation, se déplace dans une nervure dent la forme règle la rotation des pistons autour de leurs tourillons, de telle façon que les arêtes de piston s'appliquent exactement contre l'enveloppe. Suivant une variante de réalisation, il peut être fait appel à une disposition dans laquelle la force centrifuge ,des pistons est équilibrée, tandis que la force nécessaire d'application des arêtes de pistons est assurée par un ressort de traction.
En outre, suivant l'invention, on réalise une très grande étanchéité entre le rotor et le bottier cylindrique, du fait qu'à ses deux extrémités l'enveloppe du rotor est entourée, sur une certaine longueur, par le bottier cylindrique et qu'à cet endroit sont agencés des segments de piston usuels circulaires. En outre, pour éviter les contacts linéaires, les arêtes de piston qui s'appliquent contre l'enveloppe du boîtier cylindrique sont pourvus d'une partie flexible qui est réunie élastiquement au piston.
D'autres particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description, donnée ci-après, d'un moteur à explosion suivant
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l'invention, lequel est illustré par le dessin annexé.
La. Fig. 1 montre une coupe longitudinale d'un moteur à quatre temps, suivant l'invention. les Fige. 2 et 2A montrent deux coupes du moteur vu à plus petite échelle, 'respectivement suivant les lignes II-II et IIa-IIa de la Fig. 1.
La Fig. 3 montre, à plus grande échelle, le montage de piston avec galet de guidage.
La Fig. 4 est une projection de la Fig. 3.
La Fig. 5 montre le montage de piston avec contrepoids et ressort.
La. Fig. 6 montre un moteur à deux temps suivant l'invention.
Les Figs. 7 et 8 montrent schématiquement, en deux projections, la position des ouvertures d'échappement, de balayaga et d'admission d'un moteur à deux temps suivant la Fig. 6, la Fig. 7 étant une vue en coupe suivant la ligne VII-VII de Fig. 6 et la Fig. 8 une vue de dessus de la Fig. 7.
Un arbre 1 (voir Fig. 1) est supporté excentriquement dans un boîtier cylindrique 2, dans lequel sont formées deux chambres cylindriques 4 par la prévision de parois transversales appropriées.
Dans chacune des chambres 3 est agencé un corps cylindrique creux (rotor) 4 s'adaptant exactement entre les parois transversales, le dit rotor étant clave té sur l'arbre 1 et pouvant tourner dans le boîtier 3. Le rotor est dimensionné de façon qu'il s'adapte exactement dans les évidements formés dans les parois frontale et arrière du bottier cylindrique 2 et disposés concentriquement à l'arbre 1 (voir également la Fig. 4). Des segments élastiques d'étanchéité 5 (Fig. 4) sont agencés à l'endroit où l'enveloppa du rotor est supportée dans les évidements du boîtier cylindrique.
La dimension axiale des creux ou évidements dans le rotor 4 correspond exactement à l'écartement entre la paroi avant et la paroi arrière du boîtier de cylindre. A l'intérieur du rotor creux sont supportes un certain nombre d'arbres 6 uniformément espacés et concentriques à l'arbre 1, lesquels traversent la paroi du rotor d'un coté et sur lesquels est fixée une manivelle 7 portant un galet 8. Sur les arbres 6 sont clavetés les leviers 9 (Fig. 3) auxquels sont rigidement réunis les palettes-pistons. Ces palettespistons ont la forme d'un arc de cercle dont le centre coïncide avec l'axe des arbres 6.
Elles coulissent toutefois à travers des fentes (qu'elles traversent à. ajustement précis) dans l'enveloppe
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du rotor et s'adaptent, dans le sens axial, exactement entre les parois du rotor et entre les parois avant et arrière du boîtier de cylindre. Suivant que l'éloignement d'un point dans le sens radial, depuis le contour extérieur du rotor jusqu'au contour intérieur du boîtier de cylindre, décroît ou croît (voir Fige. 2 ou 7) lors de la rotation du rotor, les palettes de piston tournent autour des arbres 6 pour rentrer davantage à l'intérieur du rotor ou sortir davantage de ce rotor. La déplacement par rotation des palettespistons arquées 10 est commandé par le déplacement du galet 8 dans une rainure appropriée 11, laquelle est formée dans les parois avant ou arrière du boîtier cylindrique.
La forma de cette rainure est telle que lors du mouvement des palettes @ piston, le bord extérieur de ces palettes s'applique exactement contre la paroi intérieure du bottier de cylindre. Afin de réaliser une étanchéité convenable à l'endroit des arêtes de contact des palettes, il est prévu à cet endroit une petite pièce ou râcleur 12 articulé (Fig. 3) qui s'applique avec exactitude contre la paroi du boîtier de cylindre et s'ajuste exactement entre la paroi avant et la paroi arrière, tandis qu'une liaison flexible 13 empêche les fuites le long de l'articulation.
Comme la position des palettes-pistons se modifie pendant la rotation, la petite pièce 12, par suite de son articulation avec la palette - piston, peut suivre ces changements de position.
Au lieu de la disposition décrite ci-dessus pour la commande positive du déplacement des palettes-pistons, il peut également être fait usage, en vue d'annihiler la force oentrifuge, de la construction montrée en Fig. 5. Suivant cette disposition, la portion de levier 14, à laquelle est réunie la palette-piston, est pourvue d'un prolongement s'étendant de l'autre côté du point de pivotement et sur lequel est monté le contrepoids 15, tandis qu'est prévu un ressort de traction 16 qui tend constamment à faire sortir la palette hors du rotor et assure ainsi la pression d'application requise de la petite pièce 12. la Fig. 1 montre un moteur à quatre temps, lequel comporte deux boîtiers cylindriques 3.
L'un de ceux-ci agit comme compresseur pour le gaz combustible et est montré en coupe en Fig. 2a; la moitié dans laquelle les chambres formées par les palettes-pistons vont en diminuant - en tenant compte du sens de rotation - sert d'espace de compression, tandis que l'autre moitié est toujours en communication, par un dégagement 22a, dans la paroi du cylindre, avec l'admission 22.
Le deuxième boîtier 3 constitue le cylindre de travail pro-
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prement dit et est montré en Fig. 2; la moitié, dans laquelle les chambres formées par les palettes e , pistons vont en s'agrandissant (en considérant le sens de rotation), sert de chambre d'explosion, tandis que l'autre moitié se trouve toujours en communication avec la sortie 31, par un dégagement 31a formé dans la paroi du cylindre.
Le compresseur et le cylindre de travail sont en communication mutuelle par un conduit de trop-plein 17. Ce conduit débouche dans le compresseur à l'endroit où les chambres formées par les palettes pistons cessent de diminuer de volume.
Dans le cylindre de travail (Fig. 2), ce conduit débouche à l'endroit où ces chambres commencent à s'agrandir. Une bougie d'al- lumage 18 est agencée dans le cylindre de travail, derrière l'endroit où débouche le conduit 17, en considérant le sens de rotation. La communication entre le compresseur et le cylindre de travail, par le conduit 17, est réglée au moyen d'un disque d'arrêt 19, lequel coupe le conduit 17 et dans lequel sont formées des ouvertures qui établissent la communication au moment opportun.
Pour des buts de clarté, le conduit 17 a été montré dans le plan du dessin en Figures 2 et 2a. L'amenée du mélange explosif au compresseur s'opère au moyen d'un compresseur centrifuge 20 monté sur l'arbre 1 et qui aspire le mélange explosif par la tubulure de carburateur 21 et l'envoie sous pression, par le conduit 22, dans le compresseur.
L'agencement du moteur à explosions comme moteur à deux temps est montré plus en détails dans les Fige. 6, 7 et 8, dans lesquelles la Fig. 7 est une vue en coupe schématique, à plus petite échelle, suivant la ligne VII-VII de Fig. 6, tandis que la Fig. 8 est également une vue schématique en projection horizontale de la Fig. 7.
Dans cette construction comme moteur à deux temps, il n'y a qu'une seule chambre-cylindre 3, dont la moitié, dans laquelle les chambres déterminées par les palettes-pistons vont en diminuant, en considérant le sens de rotation, travaille comme compresseur, tandia que 1*autre moitié travaille comme cylindre d'explosion. Un balayage par air des chambres-cylindres est prévu dans cette construction pour assurer le bon fonctionnement. Les Fige. 7 et 8 montrent schématiquement les organes qui sont nécessaires pour l'échappement des gaz broies, le balayage par air et l'admission du mélange combustible. Les gaz brûlés s'échappent par l'ouverture de sortie 23 dès que la palette-piston se déplaçant devant cette ouverture a mis la chambre, délimitée par la dite palette, en communication avec cette ouverture.
L'air de balayage est admis par l'ouverture 24, cet air étant introduit sous pression par un compresseur centrifuge
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30 monté sur l'arbre 1. Une seconde ouverture de sortie 25 est prévue, sur le même coté, à faible distance de l'ouverture 23, tandis que sur l'autre côté se présente l'ouverture d'entrée d'air 24 et, un peu plus loin, compte tenu du sens de rotation, l'ouverture d'admission de gaz 26. à l'extrémité de l'espace de compression, le tube de tropplein 28 s'étend de l'ouverture 27 (Fig. 7) à l'ouverture 29 située au début de l'espace de compression.
L'agencement de la bougie 31 dans l'espace d'explosion est tel, par rapport à l'ouverture 29, que l'écart angulaire entre l'ouverture 29 et la bougie 31 est quelque peu plus grand que celui entre deux palettes consécutives. la moteur à quatre temps suivant l'invention fonctionne comme suit (voir Figs. 1, 2 et 2a). Le contact d'allumage est établi, la bougie devant produire au moins autant d'étincelles par unité de temps qu'il y a de chambres qui passent devant la dite bougie, par unité de temps, au régime maximum. Un nombre plus élevé d'étincelles ne serait évidemment pas nuisible. On fait alors tourner plusieurs fois l'arbre 1, à la main ou à l'aide d'un démarreur.
Le compresseur centrifuge 20 aspire de l'air à travers le carburateur et envoie le mélange combustible, par le conduit 22, dans l'espace de compression (voir Fig. 2a) où il se trouve comprimé davantage par la réduction de volume des chambres et est envoyé sous pression, depuis les dernières chambres de l'espace de compression vers l'espace d'explosion, par l'ouverture 17a et le conduit 17, en passant par le disque de distribution 19 (voir Fig. 2). Lors de l'augmentation subséquente du volume des chambres dans l'espace de compression, celles-ci restent cons- tamment en communication avec le conduit 22 et se remplissent de gaz frais. Le disque distributeur contient autant d'ouvertures de passage qu'il y a de chambres dans chacune des deux chambrescylindres.
La bougie 18, qui alluma alors le gaz comprimé, est agencée dans l'espace d'explosion, à proximité de l'embouchure 17b de la canalisation 17 (en considérant le sens de rotation).
Lorsque cet éloignement est plus grand que l'écartaient angulaire de deux palettes-pistons successives, de marne que lorsqu'il y a toujours une palette de piston présente entre la bougie et l'embouchure 171 du conduit de trop-plein, le disque distributeur peut être omis. Sous l'effet de leux explosion, les gaz refoulant les palettes-pistons, dans le sens de la rotation, jusqu'à l'endroit où les chambres présentent leurs plus grandes dimensions, d'où ils s'échappent par le conduit de sortie 31. Pendant la réduction subséquente des chambres, dans le cylindre de travail, celles-ci continuent à rester en conmunication avec la sortie 31, par le
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dégagement 31a, de sorte que les gaz restants peuvent continuer à s'échapper.
Pendant leur rotation dans les deux espaces de cylindre, les palettes-pistons sont maintenues dans la position correcte, par rapport à la paroi cylindrique, au moyen de manivelles 7 qui sont montées sur l'arbre des palettes-pistons et portent un galet 8 guidé dans une rainure 11, laquelle détermine la sortie ou la rentrée des palettes. Au lieu de cet organe, un contrepoids peut être agencé sur l'arbre des palettes-pistons, la force centrifuge de ce contrepoids équilibrant celle des palettes-pistons, tandis qu'un ressort appliqua, avec la pression requise, la palette-piston contre la paroi du cylindre. L'étanchéité voulue est obtenue à cet endroit par le fait que la petite pièce articulée 12 est pressée contre la paroi du cylindre par l'organe flexible 13 qui assure en outre l'étanchéité de l'articulation.
Dans la position la plus rentrée de la palette lé piston, la petite pièce 12 s'engage avec l'organe 13 dans un dégagement (non montré au dessin) du rotor.
Le moteur à deux temps suivant l'invention fonctionne comme suit (en considérant les Fige, 6, 7 et 8) :
Après établissement du contact d'allumage, ce qui doi t permettre à la bougie de produire autant d'étincelles qu'il y a de chambres passant devant la bougie par unité de temps, le mélange combustible est, par une rotation du moteur imprimée à la main ou à l'aide d'un démarreur, envoyé sous pression au moyen du compresseur centrifuge 20 et par l'ouverture 26, dans la moitié de l'espace de cylindre 'dans laquelle les chambres vont en se réduisant, en considérant le sens de rotation ; cette moitié constitue la moitié de compression.
A l'extrémité da cette moitié de l'espace en forme de croissant, le gaz comprimé s'échappe des chambres par l'ouver- ture 27 (Fig. 7) et accède par le tube 28 et l'ouverture 29 dans la moitié d'explosion de l'espace de cylindre. la bougie 31 est agencée à proximité, en considérant le sens de rotation, La distance angulaire, à la périphérie du cylindre, entre la bougie 31 et l'ouverture 29, est quelque peu plus importante que la distance entre deux palettes consécutives, de sorte que l'explosion ne peut réagir sur le tube de trop-plein 28. Le rotor tourna alors, sous l'effet de l'explosion, dans le sens de la flécha p.
Environ à l'endroit où les chambres atteignent leurs plus grandes dimen- sions, les gaz exploses s'échappent par la sortie 23 dès que la palette a dépassé cette ouverture. Lorsqu'immédiatement après cette même palette dépasse l'ouverture 24, de l'air da. balayage, envoyé sous pression par le compresseur centrifuge 30, pénètre dans la chambre considérée et chasse les gaz brûlés qui s'y trou-
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vent encore. Ce balayage est poursuivi pendant un moment encore et est complet lorsque la palette-piston a découvert une seconde ouverture de sortie 25 par laquelle l'air peut s'échapper librement.
Immédiatement après, la palette dépasse l'ouverture d'admission 26 par laquelle sont insuffles des gaz frais.
L'air encore présent continue à s'échapper par l'ouverture 25. Dès que la palette-piston a dépassé également l'ouverture 26, la compression commence et le cycle se poursuit comme décrit cidessus. Les Figs. des dessins ne montrent pas de moyens de refroidissement des différentes parties. Ce refroidissement peut être réalisé de toute manière connue. De même, plusieurs espaces de cylindre peuvent être disposés en série sur un marne arbre princi- pal. En outre, l'allumage des bougies peut être opéré de toute façon usuelle. Enfin, les canaux de trop-plein, etc.., peuvent être prévus à l'intérieur du bloc coulé du moteur.
REVENDICATIONS.
EMI8.1
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1 - Moteur à explosion, fonctionnant suivant le principe à quatre ou à deux temps, caractérisé en ce qu'un espace en forme de croissant est utilisé comme chambre de compression et d'explosion, lequel espace est formé par la disposition excentrée d'un rotor de forme cylindrique à l'intérieur d'un cylindre creux, dans lequel l'éloignement entre la paroi avant et la paroi arrière correspond exactement à la longueur du rotor, et dans lequel ce dernier peut tourner autour de son axe s'étendant parallèlement à l'axe géométrique de ce cylindre et est supporté dans la paroi avant et dans la paroi arrière du dit cylindre, tandis qu'un certain nombre de palettes-pistons radiales, en forme d'arc et agencées à distance égale les unes des autres,
se trouvent en contact avec le contour du rotor et avec trois faces de la paroi du cylindre et divisant l'espace en un certain nombre de chambres, les palettespistons étant pendant la rotation, déplacées dans le sens radial et rentrant ou sortant par des fentes dirigées axialement dans le rotor creux, de telle façon qu'elles s'appliquent constamment, par leurs bords extérieurs, avec la pression voulue contre le contour intérieur du cylindre.
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"Internal combustion engine with rotating pistons"
The invention relates to motor vehicles in which the motor fluid exerts pressure on one or more pistons rotating about an axis on which they are fixed directly or indirectly. In particular, it is a question here of devices in which a cylindrical-shaped body is arranged eccentrically inside a cylindrical-shaped casing such that this cylindrical-shaped body comes into contact with the casing which it is. surrounds according to a cone generator, and around the axis of which it is rotatably mounted.
while its end faces rotate, without clearance space, in the inner end surfaces of the cylindrical-shaped casing, As a result of this arrangement, a crescent-shaped space results between the cylindrical-shaped body and the cylindrical housing.
This crescent-shaped space is divided into a certain member of chambers by means of pallets passing through radial slots formed in the cylindrical body and which beyond that fit into the cylinder which surrounds them, the said chambers, during the rotation of the cylindrical body, shrinking during a half-rotation, while they grow again during the next half-rotation. Such devices find their application as pumps for gases and liquids and as compressors for gases *,
The invention contemplates the application of these devices
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pumps and compressors with two- and four-stroke internal combustion engines, while avoiding the drawbacks which have been noted in the constructions carried out so far.
The drawbacks in question are essentially the following: The movement of the vanes, which perform the function of the piston, is not controlled, so that these pistons exert a strong pressure on the outer wall of the casing as a result of the centrifugal force.
In addition, the cylindrical-shaped body (the rotor) is, in known constructions, insufficiently sealed to the outside air. Finally, in the construction produced, the pistons are in contact with the cylindrical casing (the cylinder) only along one line, which gives rise to an insufficient seal between the chambers.
According to the invention, the aforementioned drawbacks are eliminated in the application of the principle as an explosion engine.
According to the invention, the pistons have the shape of a crescent and are fixed to shafts, which are rotatably supported inside the hollow rotor and in the front and rear walls thereof, while the pistons in crescent shape pass through the rotor casing through axial slots and always rest against the casing of the cylindrical casing.
In addition, the movement of the pistons is controlled by levers mounted on the piston shafts and carrying a roller at their end, which roller, during rotation, moves in a rib tooth shape regulates the rotation of the pistons around their journals, so that the piston ridges lie exactly against the casing. According to an alternative embodiment, use may be made of an arrangement in which the centrifugal force of the pistons is balanced, while the necessary force for applying the edges of the pistons is provided by a tension spring.
In addition, according to the invention, a very high seal is produced between the rotor and the cylindrical casing, owing to the fact that at its two ends the casing of the rotor is surrounded, over a certain length, by the cylindrical casing and that conventional circular piston rings are arranged here. Furthermore, in order to avoid linear contacts, the piston ridges which rest against the casing of the cylindrical housing are provided with a flexible part which is resiliently joined to the piston.
Other features of the invention will become apparent from the description, given below, of an internal combustion engine according to
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the invention, which is illustrated by the accompanying drawing.
Fig. 1 shows a longitudinal section of a four-stroke engine, according to the invention. the Freezes. 2 and 2A show two cross-sections of the engine seen on a smaller scale, taken respectively along lines II-II and IIa-IIa of FIG. 1.
Fig. 3 shows, on a larger scale, the piston assembly with guide roller.
Fig. 4 is a projection of FIG. 3.
Fig. 5 shows the piston assembly with counterweight and spring.
Fig. 6 shows a two-stroke engine according to the invention.
Figs. 7 and 8 show schematically, in two projections, the position of the exhaust, scavenging and intake openings of a two-stroke engine according to FIG. 6, FIG. 7 being a sectional view along the line VII-VII of FIG. 6 and FIG. 8 a top view of FIG. 7.
A shaft 1 (see Fig. 1) is eccentrically supported in a cylindrical housing 2, in which two cylindrical chambers 4 are formed by the provision of suitable transverse walls.
In each of the chambers 3 is arranged a hollow cylindrical body (rotor) 4 which fits exactly between the transverse walls, the said rotor being keyed to the shaft 1 and being able to rotate in the housing 3. The rotor is dimensioned so that 'it fits exactly in the recesses formed in the front and rear walls of the cylindrical housing 2 and arranged concentrically with the shaft 1 (see also Fig. 4). Resilient sealing segments 5 (Fig. 4) are arranged where the envelope of the rotor is supported in the recesses of the cylindrical housing.
The axial dimension of the hollows or recesses in the rotor 4 corresponds exactly to the distance between the front wall and the rear wall of the cylinder housing. Inside the hollow rotor are supported a number of shafts 6 uniformly spaced and concentric with the shaft 1, which pass through the wall of the rotor on one side and on which is fixed a crank 7 carrying a roller 8. On the shafts 6 are keyed the levers 9 (Fig. 3) to which the piston-vanes are rigidly joined. These palletpistons have the shape of an arc of a circle whose center coincides with the axis of the shafts 6.
They do, however, slide through slits (which they pass through with precise adjustment) in the casing.
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of the rotor and fit, axially, exactly between the walls of the rotor and between the front and rear walls of the cylinder housing. Depending on whether the distance of a point in the radial direction, from the outer contour of the rotor to the inner contour of the cylinder housing, decreases or increases (see Fig. 2 or 7) during the rotation of the rotor, the vanes piston revolve around the shafts 6 to enter more inside the rotor or out more of this rotor. The rotational movement of the arcuate paddles 10 is controlled by the movement of the roller 8 in a suitable groove 11, which is formed in the front or rear walls of the cylindrical housing.
The shape of this groove is such that during the movement of the plunger paddles, the outer edge of these paddles rests exactly against the interior wall of the cylinder housing. In order to achieve a suitable seal at the location of the contact edges of the vanes, a small part or hinged scraper 12 (Fig. 3) is provided at this location which is applied exactly against the wall of the cylinder housing and s 'fits exactly between the front wall and the rear wall, while a flexible link 13 prevents leakage along the joint.
As the position of the vane-pistons changes during rotation, the small part 12, as a result of its articulation with the vane-piston, can follow these changes of position.
Instead of the arrangement described above for the positive control of the displacement of the piston-vanes, use may also be made, with a view to canceling out the centrifugal force, of the construction shown in FIG. 5. According to this arrangement, the lever portion 14, to which the pallet-piston is joined, is provided with an extension extending on the other side of the pivot point and on which the counterweight 15 is mounted, while qu A tension spring 16 is provided which constantly tends to push the vane out of the rotor and thus provides the required application pressure of the small part 12. FIG. 1 shows a four-stroke engine, which has two cylindrical housings 3.
One of these acts as a compressor for the fuel gas and is shown in section in Fig. 2a; the half in which the chambers formed by the piston-vanes decrease - taking into account the direction of rotation - serves as a compression space, while the other half is still in communication, by a clearance 22a, in the wall cylinder, with intake 22.
The second housing 3 constitutes the pro working cylinder.
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previously said and is shown in FIG. 2; the half, in which the chambers formed by the vanes e, the pistons grow larger (considering the direction of rotation), serves as an explosion chamber, while the other half is always in communication with the outlet 31 , by a clearance 31a formed in the wall of the cylinder.
The compressor and the working cylinder are in mutual communication via an overflow duct 17. This duct opens into the compressor at the point where the chambers formed by the piston vanes stop decreasing in volume.
In the working cylinder (Fig. 2), this duct opens out where these chambers start to enlarge. A spark plug 18 is arranged in the working cylinder, behind the place where the duct 17 opens, considering the direction of rotation. The communication between the compressor and the working cylinder, through the duct 17, is regulated by means of a stop disc 19, which cuts the duct 17 and in which openings are formed which establish the communication at the appropriate time.
For the sake of clarity, conduit 17 has been shown in the plane of the drawing in Figures 2 and 2a. The supply of the explosive mixture to the compressor takes place by means of a centrifugal compressor 20 mounted on the shaft 1 and which sucks the explosive mixture through the carburetor pipe 21 and sends it under pressure, through the pipe 22, into the compressor.
The arrangement of the combustion engine as a two-stroke engine is shown in more detail in Figs. 6, 7 and 8, in which FIG. 7 is a schematic sectional view, on a smaller scale, along the line VII-VII of FIG. 6, while FIG. 8 is also a schematic view in horizontal projection of FIG. 7.
In this construction as a two-stroke engine, there is only one single cylinder chamber 3, half of which, in which the chambers determined by the piston-vanes go decreasing, considering the direction of rotation, work as compressor, tandia that the other half works as explosion cylinder. Air sweeping of the cylinder chambers is provided in this construction to ensure proper operation. The Fige. 7 and 8 schematically show the components which are necessary for the exhaust of the crushed gases, the air purging and the admission of the combustible mixture. The burnt gases escape through the outlet opening 23 as soon as the vane-piston moving in front of this opening has placed the chamber, delimited by said vane, in communication with this opening.
The purging air is admitted through opening 24, this air being introduced under pressure by a centrifugal compressor
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30 mounted on the shaft 1. A second outlet opening 25 is provided, on the same side, a short distance from the opening 23, while on the other side is the air inlet opening 24. and, a little further, taking into account the direction of rotation, the gas inlet opening 26. at the end of the compression space, the overflow tube 28 extends from the opening 27 (Fig. 7) to the opening 29 located at the start of the compression space.
The arrangement of the spark plug 31 in the explosion space is such, with respect to the opening 29, that the angular difference between the opening 29 and the spark plug 31 is somewhat greater than that between two consecutive pallets . the four-stroke engine according to the invention operates as follows (see Figs. 1, 2 and 2a). The ignition contact is established, the spark plug having to produce at least as many sparks per unit of time as there are chambers which pass in front of said spark plug, per unit of time, at maximum speed. A higher number of sparks would obviously not be harmful. The shaft 1 is then rotated several times, by hand or using a starter.
The centrifugal compressor 20 draws air through the carburetor and sends the combustible mixture, through the duct 22, into the compression space (see Fig. 2a) where it is further compressed by the reduction in volume of the chambers and. is sent under pressure from the last chambers of the compression space to the explosion space, through the opening 17a and the duct 17, passing through the distribution disc 19 (see FIG. 2). During the subsequent increase in the volume of the chambers in the compression space, the latter constantly remain in communication with the duct 22 and fill with fresh gas. The distributor disc contains as many passage openings as there are chambers in each of the two cylinder chambers.
The spark plug 18, which then ignites the compressed gas, is arranged in the explosion space, near the mouth 17b of the pipe 17 (considering the direction of rotation).
When this distance is greater than the angular separation of two successive piston-vanes, of marl that when there is always a piston vane present between the spark plug and the mouth 171 of the overflow duct, the distributor disc can be omitted. Under the effect of their explosion, the gases driving the piston-vanes, in the direction of rotation, to the place where the chambers have their largest dimensions, from where they escape through the outlet duct 31. During the subsequent reduction of the chambers, in the working cylinder, these continue to remain in communication with the outlet 31, through the
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release 31a, so that the remaining gases can continue to escape.
During their rotation in the two cylinder spaces, the piston-vanes are kept in the correct position, relative to the cylindrical wall, by means of cranks 7 which are mounted on the shaft of the piston-vanes and carry a guided roller 8. in a groove 11, which determines the exit or re-entry of the pallets. Instead of this member, a counterweight can be arranged on the shaft of the vane-pistons, the centrifugal force of this counterweight balancing that of the vane-pistons, while a spring applied, with the required pressure, the vane-piston against. the cylinder wall. The desired tightness is obtained at this location by the fact that the small articulated part 12 is pressed against the wall of the cylinder by the flexible member 13 which also ensures the tightness of the articulation.
In the most retracted position of the piston pallet, the small part 12 engages with the member 13 in a clearance (not shown in the drawing) of the rotor.
The two-stroke engine according to the invention operates as follows (considering Fige, 6, 7 and 8):
After making the ignition contact, which must allow the spark plug to produce as many sparks as there are chambers passing in front of the spark plug per unit of time, the combustible mixture is, by a rotation of the engine imparted to by hand or by means of a starter, sent under pressure by means of the centrifugal compressor 20 and by the opening 26, in the half of the cylinder space 'in which the chambers go reducing, considering the sense of rotation ; this half constitutes the compression half.
At the end of this half of the crescent-shaped space, the compressed gas escapes from the chambers through opening 27 (Fig. 7) and enters through tube 28 and opening 29 in the half. explosion of cylinder space. the spark plug 31 is arranged nearby, considering the direction of rotation, The angular distance, at the periphery of the cylinder, between the spark plug 31 and the opening 29, is somewhat greater than the distance between two consecutive vanes, so that the explosion cannot react on the overflow tube 28. The rotor then turned, under the effect of the explosion, in the direction of the arrow.
Approximately where the chambers reach their largest dimensions, the exploded gases escape through outlet 23 as soon as the pallet has passed this opening. When immediately after this same pallet exceeds the opening 24, air da. sweep, sent under pressure by the centrifugal compressor 30, enters the chamber in question and expels the burnt gases which are there-
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wind still. This sweep is continued for a further while and is complete when the vane piston has discovered a second outlet opening 25 through which air can freely escape.
Immediately after, the pallet exceeds the inlet opening 26 through which are blown in fresh gases.
The air still present continues to escape through opening 25. As soon as the vane piston has also passed through opening 26, compression begins and the cycle continues as described above. Figs. the drawings do not show means of cooling the different parts. This cooling can be carried out in any known manner. Likewise, several cylinder spaces can be arranged in series on a main tree marl. In addition, the ignition of the candles can be operated in any usual way. Finally, the overflow channels, etc., can be provided inside the cast block of the engine.
CLAIMS.
EMI8.1
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1 - Internal combustion engine, operating according to the four- or two-stroke principle, characterized in that a crescent-shaped space is used as a compression and explosion chamber, which space is formed by the eccentric arrangement of a cylindrically shaped rotor inside a hollow cylinder, in which the distance between the front wall and the rear wall corresponds exactly to the length of the rotor, and in which the latter can rotate about its axis extending in parallel to the geometric axis of this cylinder and is supported in the front wall and in the rear wall of said cylinder, while a number of radial paddle-pistons, in the form of an arc and arranged at equal distance from each other ,
lie in contact with the contour of the rotor and with three faces of the cylinder wall and dividing the space into a number of chambers, the paddlespistons being during rotation, displaced in the radial direction and entering or exiting through directed slots axially in the hollow rotor, in such a way that they constantly apply, by their outer edges, with the desired pressure against the inner contour of the cylinder.