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La présente invention concerne un moteur à combustion interne à pister rotatif et plus particulièrement une combinaison de compresseur et moteur à com- bustion interne comportant chacun un rotor unique logé dans un stator unique.
Elle crée un moteur à combustion interne dans lequel il n'y a sensiblement pas de pièces animées d'un mouvement alternatif pour transmettre la force d'un piston à un arbre moteur en les remplaçant par un piston tournant en continuo Ce moteur comprend un compresseur rotatif pour comprimer un fluide, tel qu'air, destiné à être utilisé dans la chambre à combustion du moteur. L'efficacité volumétrique du moteur est améliorée du fait que le volume utile des chambres de travail de la pompe et du moteur occupent une très grande proportion du volume total de la ma- chine.
De même, la course de travail effective de la pompe et du moteur occupent une très grande proportion d'un tour complet de chacun de ces éléments pour assu- rer ainsi une plus longue période de distribution par le compresseur et une plus longue durée de la course motrice du moteur ainsi qu'une pression de travail plus uniforme dans ce dernier. L'invention s'étend aussi à un dispositif d'admission et d'échappement très simple tant pour le compresseur que pour le moteur, ainsi qu'un dispositif de lubrification et de refroidissement perfectionné.
Selon une particularité, un piston rotatif unique sert d'organe propulseur dans deux chambres de travail concentriques placées l'une dans le compresseur et 1' autre dans le moteur.
Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.
La figure 1 est une vue schématique illustrant les divers éléments constitutifs utilisés dans un moteur à combustion interne selon l'invention.
La figure 2 est une coupe longitudinale verticale d'une machine com- binée, moteur rotatif et compresseur, selon l'invention.
La figure 3 est une coupe transversale verticale sensiblement suivant la ligne 3-3 de la fig. 2, montrant l'intérieur du compresseur du dispositif.
La figure 4 est une perspective d'une aube ou cloison constituant la culasse du cylindre et servant de butée des chambres de travail du compresseur.
La figure 5 est une vue analogue à la fig. 3, montrant la position du piston rotatif du compresseur déplacé de 1800 par rapport à la fig. 3.
La fig. 6 est une coupe transversale verticale de l'aube de la fig.
4, sensiblement suivant la ligne 6-6 de cette dernière.
La figure 7 montre un détail, sensiblement suivant la ligne 7-7 de la figure 6.
La figure 8 est une coupe transversale verticale sensiblement suivant la ligne 8-8 de la fig. 2, montrant la façon de monter le piston rotatif du com- presseur.
La figure 9 est une perspective du piston rotatif du compresseur.
La figure 10 est unè coupe transversale verticale suivant la ligne 10-10 de la figure 2, montrant l'intérieur du moteur.
La figure 11 est une perspective de la cloison ou aube formant butée ou culasse de cylindre du moteur.
La figure 12 est une vue analogue à la figure 10, montrant la posi- tion des éléments à 1800 par rapport à la figure la.
La figure 13 est une coupe transversale verticale sensiblement sui- vant la ligne 13-13 de la figure 11.
Les figures 14 à 21 sont une suite de schémas illustrant les phases successives de la rotation du piston rotatif du compresseur et du moteur, ainsi que la façon dont les deux chambres concentriques du compresseur et du moteur sont
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soumises à l'expansion et à la contraction pendant un tour du piston rotatif.
Les figures 22 à 29 sont une suite de schémas illustrant les phases successives pendant un tour complet du piston rotatif du compresseur.
Les figures 30 à 34 sont une suite de schémas illustrant les phases successives d'un tour complet du rotor du piston rotatif du moteur.
La figure 35 est une coupe analogue à la figure 10, mais montrant une construction du compartiment du moteur comportant un orifice d'admission commandé par une soupape, certaines parties n'étant pas représentées, d'autres étant arra- chées ou représentées en coupe.
La figure 36 est une coupe longitudinale verticale, à plus grande échelle, de l'obturateur tournant contrôlant l'admission suivant la ligne 36-36 de la figure 35.
La figure 37 est une élévation de l'obturateur des figures 36 et 35.
La machine (fig. l) comporte un stator 10, muni d'un arbre moteur 12 de sortie en son centre ; ce stator comprend deux éléments de carter, l'un 14 pour le compresseur et l'autre 16 pour le moteur. 18 désigne un distributeur circonfé- rentiel comportant un réservoir pour le lubrifiant et le réfrigérant, qui peut être constitué dans ce cas par de l'huile, tandis qu'un radiateur 20 et une pompe 22 sont reliés schématiquement au réservoir et aux éléments de carter pour faire circuler à travers eux un fluide refroidisseur et lubrifiant combiné.
Le dispositif comprend en outre un accumulateur ou réservoir 24 rece- vant la sortie 26 du compresseur et fournissant le fluide comprimé à un carbura- teur 28 qui envoie, à son tour, par exemple par un conduit 30, une charge au moteur 16, dont les gaz d'échappement sont évacués en 32.
On voit à la figure 2 que le stator 10 est constitué par des parois d'extrémités avant 40 et arrière 42 pour les deux éléments de carter 14 et 16, puis comporte une cloison annulaire 44 portée par l'un des éléments entre eux.
Le réservoir 18 entoure l'un des éléments de carter, par exemple 1' élément 16 du moteur, et la cloison 44 est pareillement portée'par l'extrémité ouverte de l'élément 16. Des boulons 46 passent longitudinalement à travers les divers éléments du stator, de sorte que tous ces éléments peuvent être assemblés rigidement.
Un manchon ou moyeu 48 recevant deux paliers espacés 50,52, dans lequels tourne l'extrémité avant de l'arbre 12, fait saillie au centre et en avant de la paroi d'extrémité 40. Un palier analogue 54 est disposé dans une ouverture 56 de la paroi arrière 42 pour supporter l'autre extrémité de l'arbre, l'extrémi- té arrière de l'arbre s'étendant dans un couvercle ou carter convenable 58 (fig.
1) où elle est reliée par une chaine d'entraînement 60 ou tout autre organe de réglage à l'arbre 62 d'un tiroir rotatif faisant partie du moteur à combustion interne.
Le compresseur combiné au moteur à combustion interne est illustré plus spécialement aux fig. 2 à 9. L'élément de stator 14 renfermant le compres- seur est un tambour cylindrique creux présentant une paroi intérieure cylindrique périphérique 70. Comme le montrent les fig. 3 et 5, un piston rotatif 72, affec- tant la forme d'une bande annulaire, est logé dans une chambre de travail annu- laire ménagée entre la paroi 70 formant sa périphérie extérieure etla paroicylindrique concentrique 74 formant sa périphérie intérieure, cette chambre constituant la péri- phérie extérieure d'un tambour cylindrique comportant un noyau 76. Ce dernier est fixé et porté par l'arbre 12 présentant des clavettes 78 et est maintenu fixe par rapport à l'élément de stator 14.
La chambre de travail annulaire du compresseur est ainsi placée entre les surfaces cylindriques concentriques 70 et 74, puis elle est divisée par l'anneau ou piston 72 en chambres de travail extérieure et inté- rieure A et B.
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La fig. 2 montre deux excentriques, désignés par 80, qui sont fixés aux clavettes 78 sur l'arbre 12 et qui comportent des paliers 82 supportant le rotor du piston rotatif 72.
On voit aux fige 2 et 9 que le piston rotatif est constitué par une bande cylindrique ou annulaire 84 présentant une fente 86, puis est muni de deux plaques latérales 88 qui le supportent. L'une des plaques peut être solidaire de la bande 84; une plaque ou les deux peuvent être établies séparément et assujet- ties à cette bande à l'aide de boulons 89. Un trou central 90 est prévu dans cha- que plaque pour recevoir les paliers 82. L'arbre 12 peut être muni d'écrous 92 permettant de bloquer en position relativement fixe le noyau 76 et les excentri- ques 80.
Une aube ou cloison 94 s'étend radialement à travers la chambre de travail annulaire du compresseur et à travers les chambres de travail concen-tri- ques A et B de celui-ci.
Comme le montre la fig. 4, cette aube est constituée par un corps plat en T ayant une partie supérieure relativement large 96 faisant saillie latéralement au delà de chaque côté d'une âme descendante 98. Cette dernière coulisse dans une fente radiale 100 s'étendant sur toute la longueur du noyau 76 (fig. 2), tandis que la partie supérieure 96 élargie latéralement coulisse dans une fente analogue 102 du stator. Cette fente est ouverte à son extrémité supérieure, où elle est munie d'un couvercle ou d'une plaque de fermeture 104, auquel est boulonnée l'extrémité à bride 106 du conduit de sortie 26 qui y est fixé de façon amovible à l'aide de boulons 108. L'aube fixe ainsi le noyau de façon qu'il ne puisse pas tourner sur le stator.
Suivant les fig. 4, 6 et 7, l'aube 94, qui présente aussi l'orifice de sortie des chambres de travail extérieure A et intérieure B du compresseur, présente à cet effet un alésage central 110 débouchant de son dessus près de 1' extrémité inférieure de l'aube. L'extrémité inférieure de cet alésage communique avec un alésage transversal 112 et une soupape de retenue à bille 114 permet au fluide de sortir de cet alésage vers le haut à travers le trou 110 en empêchant son retour.
Juste au-dessus de l'alésage transversal 112, un côté de l'aube 94 comporte une ailette transversale semi-cylindrique 116 destinée à présenter un logement semi-cylindrique 118 (voir aussi fig. 9) ménagé dans un bord de la fente 86 de l'anneau 84. L'engagement de l'ailette 116 dans la fente 118 établit une articulation entre l'anneau et l'aube.
Au cours du fonctionnement, le bord gauche de la fente 86 de l'anneau prend toujours appui contre l'ailette 116 (fig. 3 et 5) et l'anneau peut exécuter un léger pivotement ou oscillation par rapport à l'aube car le contact de l'anneau avec les surfaces 70 et 74 produit un roulement au-tour des chambres de travail annulaires A et B.
Sur les côtés opposés de l'alésage central 110, l'aube comporte deux alésages supplémentaires 120 communiquant, à leurs extrémités inférieures, juste au-dessus de la jonction de la partie élargie latéralement 96 avec l'âme 98, avec des canaux transversaux 122 débouchant sur le côté gauche de l'aube de la même manière que l'alésage transversal 112.
Des soupapes de retenue 124 ouvrant de bas en haut contrôlent le flux de fluide passant des alésages 122 dans et à travers les alésages 120.
Le dessous des côtés faisant saillie latéralement de la partie supé- rieure 96 de l'aube (fig. 7) comporte une surface légèrement convexe 126 et une fente 128 débouche vers le haut de la surface pour recevoir un joint affectant la forme d'une aube ou plaque 130. Cette dernière présente une surface convexe 132 frottant contre la surface convexe correspondante de chacune des plaques de support 88 de l'anneau 72.
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Un canal latéral 134 partant de l'extrémité supérieure de chacune des
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fentes 128 communique avec une rainure ou fente verticale 136 débouchant à son extrémité inférieure sur la surface 126. Cette construction permet au fluide sous pression d'entrer par les canaux 136 et 134 dans la fente 128 au-dessus de l'aube 130. On voit que par suite du contact de la surface concave 132 de l'aube 130 avec la surface convexe de la plaque de support 88, une moitié seulement de la section de l'aube 130 est exposée aux pressions de travail ou de compression qui règnent dans la chambre de travail annulaire se trouvant à gauche de l'aube.
Cependant, ces pressions sont communiquées par les canaux 136 et 134 à toute la section de l'aube 130 à sa partie supérieure, de sorte qu'il se produit un diffé- rentiel de pression poussant l'aube 130 en prise de joint étanche avec les plaques de support.
L'âme 98 de l'aube s'engage dans la fente 86 de l'anneau 72. Elle pré- sente des ergots latéraux 140 logés dans des trous correspondants 142 (fig. 2 et 9) des plaques de supports 88 pour fixer le piston ou anneau rotatif de façon pi- votante sur l'aube, tandis qu'en venant en prise les surfaces semi-cylindriques 118 et 116 permettent un pivotement ou oscillation relatif de l'anneau par rapport à l'aube.
Un canal d'admission 144 (fig. 3 et 5) est percé dans l'élément de stator 14 débouchant dans la chambre de travail annulaire extérieure A sur le côté droit de l'aube 94 et sert à distribuer de l'air ou autre fluide dans la ohambre de travail annulaire et dans chacune des chambres de travail concentri- ques A et B pour la compression par le piston rotatif.
Ensuite, le fluide comprimé contenu dans les chambres A et B est repoussé à tra- vers celles-ci dans le sens des aiguilles d'une montre, puis sort par le canal 110 pour la chambre B et par les canaux 120 pour la chambre A, la sortie des deux chambres passant de bas en haut à travers l'aube 94, la fente 102 et le con- duit 26 au réservoir accumulateur 24.
En raison de l'articulation du piston rotatif 72 par rapport à l'aube 94 et du montage de cette aube permettant son mouvement coulissant radial dans des fentes radiales alignées du noyau et du stator, un mouvement alternatif oscil- lant combiné est imprimé au piston ou anneau rotatif.
Pendant ce mouvement, l'anneau est en contact tangent constant à la fois avec la surface 70 du stator et avec la surface 74 du noyau 76, ces contacts se déplaçant continuellement à travers les deux chambres de travail annulaires.
Les fig. 14 à 21, illustrant des phases successives à intervalles de 45 de rotation des excentriques 76 montrent que le déplacement rotatif conti- nu des points de tangence de l'anneau avec les deux parois de sa chambre annulai- re produit une expansion et une contraction cycliques des chambres A et B.
Le joint à pression différentielle décrit dans ce qui précède relati- vement à l'aube 94, ses éléments 130 et les canaux associés peut être appliqué de façon similaire à l'endroit où l'anneau 72 vient en prise avec l'ailette 116 et l'aube, le bord 118 de l'anneau dans la fente 86 étant ainsi muni d'un élément faisant saillie circonférentiellement qui correspond aux bandes de joint 130 des fig. 4,6 et 7, en assurant une pression de joint entre l'anneau 72 et l'ailette 116.
Suivant les fig. 2 et 10 à 13, le moteur présente une construction analogue à divers égards à celle du compresseur.
C'est ainsi que l'élément de stator 16 présente une chambre axiale formant une paroi de cylindre 150. Un noyau 152, analogue au noyau 76 du compresseur, peut tourner sur les clavettes 78 de l'arbre 12. Une chambre de travail annulaire est ainsi formée entre la surface convexe cylindrique 154 du noyau 152 et la surface Cylindrique concave 150 du stator.
Ùn piston ou anneau rotatif 156 est logé dans cette chambre où il peut tourner et est sensiblement identique au piston rotatif du compresseur; il est constitué par un anneau ou bande 158 supporté par des plaques circulaires 160 au moyen de paliers 162 portés par des excentriques 164 clavetés sur l'arbre. Comme dans la
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réalisation précédente, les plaques de support sont rigidement assujetties à la bande 158 par des boulons 159. Les anneaux 158 sont fendus en 166, puis une aube 168 (fig. Il) présente une partie supérieure 170 élargie latéralement et une âme descendante 172 se plaçant dans la fente 165.
L'âme 172 de l'aube coulisse et est guidée dans la fente radiale 174 du noyau, tandis que l'extrémité supérieure élargie 170 de l'aube est logée dans une fente analogue 176 du stator.
L'aube comporte pareillement une saillie transversale semi-cylindrique ou ailette 178 logée dans un canal transversal concave semi-cylindrique corres- pondant 180 d'un bord de la fente 166 de l'anneau.
L'aube est munie de joints sensiblement identiques à ceux décrits à l'aide des fig. 4,6 et 7, à savoir de fentes verticales 182 débouchant vers le haut de la surface de dessous convexe 184 de la partie 170 de l'aube qui sur- plombe son âme, ainsi que de joints sous forme de plaques ou bandes 186 coulis- sant dans ces fentes et présentant des dessous convexes 188. Des canaux ou alésa- ges transversaux 190 communiquent avec l'extrémité supérieure de ces fentes et avec des canaux ou rainures 192. Des ergots latéraux 194 sont aussi prévus sur l'âme et s'engagent dans des trous correspondants 196 des plaques de support 160.
En outre, l'anneau 156 peut venir en prise avec l'ailette 178 et l'aube en pré- voyant pareillement un joint sous pression, comme indiqué au sujet de l'ailette 116 de l'ensemble aube 72 et anneau 94 des fig. 3 et 5.
Il est évident que le dispositif d'aube du moteur est identique à celui du compresseur. Cependant, l'aube 168 du moteur comporte une disposition quelque peu différente des canaux de passage de fluide. C'est ainsi que l'aube 168 comporte un seul canal vertical ou longitudinal 198 s'étendant sur toute sa longueur de son sommet à son pied, de sorte que l'extrémité inférieure de la fen- te 174 du noyau et l'extrémité supérieure de la fente 176 du stator communiquent continuellement et librement par le canal 198, en empêchant ainsi tout effet pos- sible de dash-pot pouvant gêner le mouvement alternatif de l'aube dans ces fentes et en servant aussi à l'admission du mélange combustible dans la chambre de travai: B.
Les fig. 10 et 12 montrent un canal 200 d'admission de mélange com- bustible s'étendant dans le noyau 152 à partir de la chambre intérieure B et qui débouche dans la fente 174 au-dessous de l'extrémité inférieure de l'âme 172 de l'aube lorsque cette dernière se trouve dans sa position relevée ou supérieure de la fig. 10. Un canal d'admission de mélange combustible 202 est prévu dans le stator sur le côté droit de l'aube 168 et son extrémité de sortie communique avec la chambre de travail extérieure A près de l'aube ; canal est muni d'une soupape de retenue 204 ouvrant vers le bas.
L'extrémité d'admission du canal 202 communique avec l'extrémité supérieure de la fente 176 dans une position appropriée pour être contrôlée par l'extrémité supé- rieure de l'aube (fig. 10 et 12). Si on le désire, des soupapes de retenue, non représentées, peuvent être utilisées dans les canaux d'admission 200 ou 202 ou dans ces deux canaux pour empêcher le retour des produits de combustion à travers eux.
L'extrémité du conduit 30 est fixée au moyen de vis 206 à un siège convenable sur le stator, en faisant coïncider le conduit avec le canal 208 com- muniquant avec le sommet de la fente 176. Un obturateur rotatif 212, présentant un canal ou orifice d'admission 214, est disposé dans la chambre cylindrique 210 qu'il coupe ou est interposé dans le canal 208.
Cet obturateur est convenablement relié par sa tige 62 avec le dispositif d'en- traînement précédemment décrit 60, ce qui permet de synchroniser la rotation de l'obturateur avec le mouvement des pistons rotatifs.
Un obturateur à main 216, comportant un orifice diamétral 218, est aussi disposé dans une chambre ou un siège cylindrique 220 prévu dans le canal
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208 précédemment mentionné entre le corps d'obturateur 212 et la fente 176. Cet obturateur est muni d'un levier 222 permettant de couper à la main d'arrivée de fluide du réservoir accumulateur 24 et/ou du carburateur 28, ou de régler cette ar- rivée (fig. 10 et 12).
Un conduit d'échappement 224 est fixé en coincidence avec un orifice d'échappement 226 à l'aide d'organes 228 et communique directement avec la cham- bre de travail annulaire A se trouvant sur le côté gauche de l'aube 168.
En fonctionnement, un mélange combustible est distribué au moyen du conduit 30 par l'obturateur actionné et réglé automatiquement 212 et en passant par l'obturateur à main 216 à l'extrémité supérieure de la fente 176. De là, il est distribué à l'instant approprié dans le cycle de fonctionnement suivant la position de l'aube dans ses fentes, soit au canal 202, ce qui a pour effet de charger la chambre de travail extérieure A, soit par les canaux 198 et 200 à la chambre de travail intérieure B, ce qui charge cette dernière. L'échappement des deux chambres de travail A et B sort par l'orifice 226 et le canal 224.
En outre, pour obtenir une pression de travail sensiblement uniforme sur toute la course de travail relativement longue du moteur, un dispositif est prévu pour effectuer une série d'injections successives de combustible dans la chambre de travail extérieure, ainsi qu'un dispositif pour allumer successivement ces injections de combustible, puis un dispositif pour faire échapper successive- ment et supplémentairement les produits de combustion. Il est ainsi prévu des in- jecteurs de combustible successifs espacés oirconférentiellement 230, 232,233 de type convenable qui sont commandés par des cames 234, 236, 237. Des soupapes d'échappement successives 240, 242, 244 communiquent avec la chambre extérieure A sous la commande d'organes d'actionnement appropriés,tels que les cames 246, 248, 250.
Un injecteur de combustible analogue 239 est prévu pour la chambre in- térieure B.
L'allumage est effectué par des bougies indiquées schématique en 252 dans la chambre extérieure et en 254 dans la chambre intérieure, tandis que les charges de combustible injectées successivement dans la chambre extérieure sont allumées, par exemple par des bougies 256,258.
Toute soupape d'injection, soupape d'échappement et tout dispositif d'allumage appropriés sont prévus pour l'injection de charges supplémentaires ou additionnelles, l'échappement des gaz précédemment brûlés et l'allumage des char- ges additionnelles. Ces injecteurs, soupapes et organes d'allumage étant classi- ques, ils ne sont pas décrits en détail.
La réalisation des fig. 10 à 13 utilise une installation à allumage par bougies pour la combustion. Cependant, on peut faire fonctionner le même con- struction suivant le principe Diesel. Dans ce cas, les-pougies 252,254, 256, 258 et l'installation électrique associée sont supprimées.
Le compresseur de fluide ou air 14 est chargé par un surcompresseur classique, non représenté, refoulant de l'air par le canal 144 dans les chambres de compression du compresseur où cet air est recomprimé et envoyé par le conduit 26 au réservoir accumulateur 24. Le carburateur 28 étant supprimé, puisque inuti- le au cycle Diesel, l'air surcompressé accumulé venant du réservoir 24 est dis- tribué dans le moteur 18 en passant par l'obturateur rotatif 212 et l'obturateur 216 dans la partie supérieure de la fente 176, d'où il passe par le canal 202 et le canal 198 de l'aube 168 dans les chambres de travail A et B.
Du combustible est injecté dans l'air surcomprimé dans les chambres A et B par les injecteurs 230,232, 233 et 239, où il est allumé par la pression de compression au cours du cycle de fonctionnement Diesel. On peut toutefois uti- liser un allumeur de démarrage pour amorcer la combustion ou même un combustible analogue à l'essence pourrait être utilisé à la fois pour faciliter le démarrage et pour le réchauffage.
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Etant donné que ces dispositifs de démarrage sont bien connus, il n'y a pas lieu de les décrire en détail.
L'installation de refroidissement et de lubrification combinée comporte un réservoir 18, duquel le fluide refroidisseur et lubrifiant est amené à un ra- diateur de refroidissement 20, d'où il est mis en circulation par la pompe 22 à l'intérieur de la machine afin de la refroidir et de la lubrifier. La fig. 1 re- présente schématiquement la sortie de la pompe 22 à fluide refroidisseur et lubri- fiant, ce fluide étant mené par des conduits ou tuyaux 260 et 262 aux parois d' extrémités 42 et 40 du moteur et du compresseur composant la machine (fig. 2).
En traversant les parois d'extrémités 42 et 40, le fluide refroidisseur et lubrifiant combiné entre dans une chambre annulaire ménagée entre ces parois d'extrémités et les plaques de support 160 et 80 des excentriques des deux élé- ments de la machine. De ces chambres annulaires, le fluide refroidisseur et lu- brifiant entre dans les canaux de refroidissement radiaux 264 et 266 des parois d'extrémités du stator 10 et il passe de là dans les canaux axiaux coïncidants 268 et 270 des parois circonférentielles des éléments 16 et 14 du stator, pour entrer, par les canaux radiaux 272 de la cloison 44, dans la chambre annulaire ménagée entre les plaques de support 80 et 160 des deux éléments et finalement revenir au réservoir 18 s'étendant circonférentiellement autour du carter.
De ce réservoir, le fluide refroidisseur est ramené au radiateur.
Outre par les canaux de refroidissement 264,266, 268,270, 272 du stator, le fluide passe aussi à travers les noyaux 76 et 152. A cet effet, chaque noyau comporte une série de canaux axiaux disposés près de sa périphérie, les canaux du noyau 76 étant indiqués en 274 et ceux du noyau 152 en 276.
Un fluide unique circule à travers la machine pour lubrifier ses pièces mobiles et la refroidir.
Les fig. 14 à 21 sont des vues schématiques illustrant à intervalles de 45 la rotation des pistons du compresseur et du moteur autour des noyaux 76 et 152 pour produire l'expansion et la contraction cycliques des chambres de tra- vail extérieure et intérieure de chaque élément. Cette géométrie de mouvement, avec l'anneau ou piston rotatif 72 ou 156 restant tangent sur ses surfaces exté- rieure et intérieure avec la paroi intérieure du stator et la paroi extérieure du noyau, est identique pour le compresseur et le moteur. Dans toutes ces vues, les aubes 94 et 168 restent fixes dans la position verticale représentée à 0 à la fig. 14 et constituent par suite une paroi d'extrémité de chacune des chambres de travail A et B.
Etant donné que le cycle de fonctionnement est le même pour le com- presseur et le moteur, les numéros de référence utilisés dans les schémas des fig. 14 à 21 sont ceux du compresseur, la description donné pour le compresseur étant également applicable au moteur.
Les plaques de support et l'excentrique tournent dans le sens indiqué par la flèche et le piston rotatif ou anneau 72 porté par ces plaques prend à la fois un mouvement oscillant et un mouvement vertical, de sorte que ses surfaces extérieure convexe et intérieure concave ont leur tangence avec le stator et avec le noyau tournant dans celui-ci et autour. Les vues successives à 45 montrent qu'au cours du cycle de fonctionnement ce mouvement relatif de l'anneau ou pis- ton rotatif par rapport au noyau et au stator donne lieu à une expansion ou con- traction des chambres de travail intérieure A et extérieure B.
Dans ces vues, les parties hachurées représentent les chambres de tra- vail ou des parties de ces chambres qui reçoivent une charge de fluide, tandis que les parties non hachurées indiquent les chambres ou parties de chambres dont les charges s'échappent.
A la fig. 14, l'axe longitudinal C de l'excentrique est représenté à sa position verticale supérieure ou à 0 . La tangence du sommet de l'anneau 72
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avec le carter 10 forme ainsi la chambre extérieure A s'étendant à peu près en- tièrement d'un côté de l'aube à l'autre, comme représenté par les hachures à la fig. 14. La tangence du bas de l'anneau avec le noyau 76 définit la chambre inté- rieure B qui est divisée par l'aube et par le poir de tangence en deux parties sensiblement égales s'étendant chacune du point de tangence aux côtés opposés de l'aube, celle se trouvant à droite de l'aube étant hachurée pour indiquer l'état de chargement, tandis que celle qui se trouve à gauche de l'aube n'est pas hachurée pour indiquer l'échappement.
La fig. 15 représente la position immédiatement suivante à 45 atteinte par l'anneau en cours de rotation, le point de tangence C se trouvant maintenant placé à 45 Par rapport à l'aube. De façon analogue, chaque figure suivante repré- sente un nouveau déplacement de 45 du point de tangence de l'anneau avec le sta- tor et le noyau, puis les zones hachurées et non hachurées indiquent les volumes relatifs des chambres de travail extérieure et intérieure en cours d'admission et d'échappement.
Bien que les opérations cycliques différent, l'expansion et la con- traction réelles de ce chambres produites par le mouvement du piston ou anneau rotatif sont identiques.
Le fonctionnement du compresseur représenté aux fig. 2 à 9 est illus- tré schématiquement par la suite de vues des fig. 22 à 29.
A la fig. 22, la chambre intérieure B du compresseur reçoit une char- ge du canal d'admission 144, comme indiqué par les flèches dans la partie droite de cette chambre, tandis que sa partie gauche est en échappement par le canal 112.
La chambre extérieure A ferme tout juste son admission du fait que le bord de 1' anneau 72 vient en prise avec la paroi de l'élément de carter 14, tandis que le côté gauche de cette chambre vient de fermer son échappement par l'extrémité in- férieure de l'anneau en contact avec la paroi intérieure du carter.
Dans la position suivante prise par les pièces à la fig. 23, l'anneau 72 est maintenant en prise avec la paroi du carter en fermant la chambre extérieure A par rapport à l'orifice d'admission et la charge qui entre remplit maintenant la chambre intérieure B du compresseur sur son côté droit. L'orifice d'échappement à travers l'aube au-dessus de l'anneau vient de commencer à s'ouvrir dans la partie gauche de la chambre extérieure et la partie gauche de la chambre intérieure est en échappement à travers l'orifice 112.
Dans la position suivante de la fig. 24, la chambre extérieure pousse maintenant sa charge vers l'orifice d'échappement, tandis que le côté droit de la chambre intérieure B continue l'admission d'une charge. Les côtés gauches des chambres extérieure A et intérieure B sont maintenant en échappement à travers les deux orifices débouchant dans l'aube 94.
Au temps suivant du cycle de la fig. 25, l'admission commence dans le côté droit de la chambre extérieure A tandis que l'admission continue dans le côté droit de la chambre intérieure B, le côté gauche de la chambre intérieure ayant maintenant à peu près terminé sa course d'échappement tandis que le côté gauche de la chambre extérieure continue l'échappement.
Dans la position suivante de la fig. 26, le côté droit de la chambre intérieure a continué l'admission, de sorte que cette chambre est maintenant sen- siblement remplie d'une charge standis que la chambre extérieure est maintenant bien avancée sur sa course d'admission. Le côté gauche de la chambre intérieure a main- tenant fermé son orifice d'échappement, de sorte que la chambre intérieure est prête à commencer la compression tandis que le côté gauche de la chambre extérieu- re entre maintenant dans la dernière partie de sa course d'échappement.
Dans la position suivante des pièces de la fig. 27, l'admission con- tinue dans le côté droit de la chambre extérieure tandis que l'échappement continue dans son côté gauche.
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L'anneau a maintenant terminé l'admission de la chambre intérieure, de sorte que la compression s'effectue dans cette chambre, tandis que le côté gauche de celle- ci est sur le point de commencer sa course d'échappement.
Dans la position suivante des pièces de la fig. 28, la chambre inté- rieure est maintenant en échappement, tandis que son admission reste fermée, la partie gauche de la chambre extérieure achève sa course d'échappement, tandis que son côté droite continue sa course d'admission.
Dans la position finale de la fig. 29, le côté gauche de la chambre extérieure a achevé sa course d'échappement et son côté droit a continué sa course d'admission. Le côté droit de la chambre intérieure commence juste son admission tandis que le côté gauche continue son échappement. Après la position de la fig.
29, les pièces reprennent la position de la fig. 22 et le cycle est recommencé.
Le moteur 16 peut fonctionner avec un carburateur ou suivant le sys- tème Diesel. Les fig. 30 à 34 illustrent une réalisation sous forme de moteur à carburateur.
En partant de la position de la fig. 30, le piston 156 se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre et la chambre extérieure A achève sa course motrice, la partie gauche de la chambre intérieure B est en échappement tandis que sa partie droite commence sa course de travail.
A la fig. 30, l'orifice d'échappement 226 est encore fermé par le piston 156 de la chambre extérieure A, dans laquelle des charges multiples ou successives de combustible, envoyées par les injecteurs 230,232, 233 ou tout nombre désiré d'injecteurs supplémentaires, ont été allumées par les allumeurs 256,258 ou autres tandis que les soupapes d'échappement 240, 242, 244 ou autres ont assuré l'échappement des produits de combustion de leurs parties de la cham- bre A. Quand on le désire, les injecteurs de combustible, organes d'allumage ou échappements auxiliaires peuvent fonctionner simultanément.
L'échappement du côté gauche de la chambre B s'effectue à la fig. 30 par le canal d'échappement 226. Le côté droit de la chambre B commence sa course motrice, en recevant un mélange combustible des canaux 208,176, 198,174, 200, ce mélange étant allumé par la bougie 254. L'explosion amène le piston à la posi- tion de la fig. 31.
Dans celle-ci, la chambre extérieure A est en échappement libre par le canal 226 tandis que le côté gauche de la chambre B complète son échappement vers ce canal. Le côté droit de la chambre N continue sa course de travail, la descen- te de l'aube 168 dans sa fente 174 ayant maintenant fermé l'orifice d'admission 200. Si on le désire, une charge de combustible additionnelle peut être injectée par l'injecteur 239 et allumée par la bougie 254.
A la fig. 31, le côté droit de la chambre extérieure A reçoit un mé- lange combustible de l'orifice 202, qui est maintenant découvert par le sommet de l'aube 168 lorsque cette dernière descend dans sa fente 176, ce combustible étant allumé par la bougie 252. Les poussées combinées du côté droit des chambres A et B amènent l'anneau à la position de la fig. 32.
Dans celle-ci, l'échappement du côté gauche de la chambre intérieure B est terminé et l'expansion du côté droit de la chambre B est à son maximum de volume. Le côté gauche de la chambre extérieure A continue son échappement par le canal 226. Le côté droit de la chambre A continue son admission de mélange com- bustible depuis le canal 202 et depuis les injecteurs auxiliaires 230 et 232.
Le mélange combustible arrivant du canal 202 repousse devant lui les gaz brûlés pour les balayer par l'orifice d'échappement auxiliaire 240 qui se ferme ensuite et la charge fraîche qui arrive est allumée par les bougies 252,256 en continuant la combustion et en maintenant la force de travail sur le piston. Ce dernier est ainsi tourné à la position de la fig. 33.
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A la fig. 33, le côté gauche de la chambre extérieure A se rapproche de la fin de sa course d'échappement, tandis que la chambre intérieure B est maintenant ouverte sur le canal d'échappement 226 à travers la chambre extérieure A et commence son échappement. Le côté droit de la chambre extérieure A a ses ori- fices d'échappement auxiliaires 240, 242, 244 ouverts simultanément pour permettre le balayage et l'échappement des gaz brûlés à travers eux sous la poussée du mélange combustible frais entrant par le canal 202 et des injections de combus- tible auxiliaires produites par les injecteurs 230, 232, 234 et allumées par les bougies 252, 256, 258 pour entretenir la combustion et la course de travail.
Lorsque le piston 156 vient dans la position de la fig. 34, la course d'échappement s'achève dans le côté gauche de la chambre extérieure A, tandis que l'échappement continue dans le côté gauche de la chambre intérieure B. Le côté droit de la chambre A se rapproche de la fin de sa course de travail, car l'aube 168 s'élève pour couper l'admission du mélange combustible au canal 202 et l'ex- trémité inférieure de l'aube 168 s'élève pour ouvrir le canal d'admission 200 dans le côté droit de la chambre intérieure B qui est sensiblement prêt pour com- mencer sa course de travail suivante.
On voit que les deux chambres extérieure A et intérieure B contribuent au développement de la force motrice pour déplacer le piston annulaire 156. En outre, l'injection de combustible, son allumage et le balayage s'effectuent suc- cessivement en continu dans la chambre extérieure A, ce qui augmente la puissance effective ou prolonge la course de travail sur une très grande partie de la rota- tion.
Lorsqu'on désire utiliser le moteur avec un cycle de fonctionnement Diesel, le canal 208 sert à distribuer de l'air frais comprimé seulement sans combustible. Ce dernier est introduit par les injecteurs 230,232, 233,239 et les bougies 252, 254, 256,268 sont supprimées pour produire l'allumage par com- pression.
Dans certains cas, il peut être désirable de faire démarrer et chauf- fer la machine de la manière décrite comme moteur à essence avec carburation et ensuite de passer au cycle Diesel en coupant la distribution de la charge carbu- rée et en arrêtant l'allumage par bougies.
Les fig. 35 à 37 représentent une variante d'obturateur pour régler le flux d'air ou d'un mélange combustible-air dans la chambre intérieure B du moteur, cette variante pouvant être préférée dans certains cas au canal 200 et à sa commande par l'extrémité inférieure de l'aube 168 dans sa fente 174.
La fig. 35 représente le même moteur que les fig. 10 à 13, sauf les changements indiqués ci-après, les mêmes numéros de référence désignant les mêmes éléments. Pour plus de simplicité, on n'a pas représenté les injecteurs auxiliai- res, bougies d'allumage, soupapes d'échappement auxiliaires, leur mécanisme d'ac- tionnement et certaines parties du stator, qui sont tous identiques quant à la construction et au fonctionnement à ceux des fig. 10 à 13.
Le canal 200 des fig. 10 et 12 commandé par l'aube est remplacé par un canal 201 du noyau 152 débouchant du bas de la fente 174, de sorte qu'il est toujours en communication libre et continue avec cette dernière et avec l'air ou mélange fourni par l'alésage 198 de l'aube 168.
Le canal 201 communique avec une chambre 203 dans laquelle tourne un tiroir rotatif 205 constitué par un corps cylindrique supporté dans des paliers 207 et auquel est fixé un pignon d'entraînement 209. Ce dernier est entraîné par l'abre 12 en synchronisme et de toute manière convenable en engrenant avec un pignon 211 claveté sur cet arbre.
Un canal de distribution 213 s'étend dans le noyau 152 de la chambre 203 du tiroir à la surface extérieure du noyau et débouche dans la chambre de travail intérieure B près de la bougie d'allumage 254 et/ou de l'injecteur auxi-
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liaire 239. On voit ainsi que le tiroir et le canal 215 qui le traverse commandent le flux passant par les canaux 201 , 213, ce qui permet de distribuer de l'air ou un mélange combustible au côté droit de la chambre de travail intérieure B en synchronisme avec le mouvement du piston annulaire 156.
Les formes de réalisation qui précèdent n'ont été données qu'à titre d'exemples car il est évident que de nombreuses modifications peuvent y être ap- portées et que d'autres variantes peuvent être réalisées sans sortir du cadre de 1'invention.
REVENDICATIONS.
1. Machine, telle que moteur, à combustion interne comportant un sta- tor présentant une ouverture centrale au milieu de laquelle est disposé un noyau fixe délimitant avec ce stator une chambre annulaire, une aube s'étendant trans- versalement à cette chambre annulaire du noyau au stator en formant une cloison entre ces éléments, un rotor disposé dans la chambre annulaire qui comprend un anneau entourant le noyau et formant un piston rotatif entre des chambres de tra- vail concentriques intérieure et extérieure subdivisant cette chambre annulaire, ledit anneau présentant une ouverture traversée par ladite aube, des éléments pour supporter le rotor afin qu'il exécute un mouvement épicycloidal dans la chambre annulaire en tangence avec le stator et le noyau, des organes d'admission pour distribuer des charges de combustible,
des éléments pour allumer ces charges et des organes d'échappement pour les produits de combustion à partir desdites cham- bres de travail intérieure et extérieure.