Moteur rotatif.
La présente invention concerne un moteur rotatif de construction simple, ayant un rendement
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dans l'atmosphère des gaz relativement non polluants.
Le problème du rendement des moteurs, de leur consommation en carburant et de l'état polluant de leurs gaz d'échappement est un problème auquel s'attèlent tous les constructeurs de moteurs. Kalheureusement jusqu'à présent aucune solution réellement satisfaisante n'a été proposée.
Les moteurs à pistons traditionnels ont notamment un rendement assez médiocre de l'ordre de 0,30 et leur taux de combustion est généralement tel que les gaz d'échappement contiennent une proportion relativement grande d'oxyde de carbone, ce qui produit une pollution atmosphérique dangereuse et en tous cas non souhaitable. Des dispositifs complexes ou coûteux sont quelquefois adjoints au système d'échappement des
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propre à réduire la pollution par les gaz d1 échappèrent.
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faut, les problèmes évoqués plus haut. Outre un rendement tout aussi médiocre et des gaz d'échappement tout aussi polluants que ceux des moteurs à pistons traditionnels, ce moteur a �'inconvénient d'avoir une consommation plus élevée que celle des moteurs à pistons et d'être d'une fabrication coûteuse.
L'invention vise à remédier à tous ces problèmes et a pour objet un moteur rotatif d'un type nouveau,
<EMI ID=4.1> est de dimensions relativement réduites et qui se
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supérieur à celui des moteurs à pistons traditionnels, par une consommation relativement réduite comparée
à celle d'un moteur traditionnel de puissance équivalente, et par des gaz d'échappement peu polluants.
Le moteur selon l'invention comprend un stator cylindrique, un rotor cylindrique dont l'axe longitudinal est parallèle à l'axe longitudinal du stator, et plusieurs palettes ayant même étendue que le rotor
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sont contées librement sur l'axe du stator en sorte de s'étendre radialement depuis ledit axe jusque la paroi intérieure cylindrique du stator. L'axe du stator est situé à l'intérieur de la cavité cylindrique du rotor
de manière que la surface extérieure du rctor ait une génératrice en un de ses points situés à une distance faible prédéterminée de la paroi intérieure cylindrique
du stator. Les extrémités raciales des palettes sont garnies de lames a'étanchéité qui glissent sur la paroi intérieure cylindrique du stator. Chaque palette traverse le corps cylindrique du rotor dans un joint pivotant muni d'une fente dans laquelle la palette peut glisser radialement. Les palettes délimitent entre le rotor et le stator des chambres de volumes variables au cours de leur rotation imprimée par un moyen d'action, le rotor étant entraîné par la rotation des palettes comme on le verra plus loin.
Dans un mode de réalisation particulier, le moyen d'actionnement des palettes comprend, disposés sur le pourtour circulaire du stator, un moyen d'injection d'air, un moyen d'injection de carburant, un moyen d'allumage
du mélange air-carburant et un moyen d'évacuation des
gaz de combustion; le moyen d'allumage est disposé sur
la partie du pourtour circulaire du stator qui fait face
à la partie de sa paroi intérieure cylindrique qui est
la plus rapprochée de la surface extérieure du rotor, le moyen d'injection de carburant étant disposé en amont dudit moyen d'allumage par rapport au sens de rotation des palettes, tandis que les moyens d'injection d'air et d'évacuation des gaz de combustion sont disposés à proximité
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Dans un autre mode ae réalisation, le moyen d'actionnement des palettes comprend, disposés sur le pourtour circulaire du stator, un moyen d'injection de fluide et un moyen d'évacuation de fluide, ces deux moyens étant situés de part et d'autre de la partie du pourtour circulaire du stator qui fait face à la partie de sa paroi intérieure cylindrique qui est la plus rapprochée de la surface extérieure du rotor. Un moyen peut encore être prévu dans la cavité du rotor pour injecter un fluide à l'inté-
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sécutives délimitent une chambre de volume relativement grand, un moyen étant également prévu dans une région de
la cavité, de volume relativement petit, pour éjecter ledit fluide comprimé.
L'invention apparaîtra plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en regard
des dessins joints dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en plan schématique de l'intérieur d'un mode de réalisation du moteur;
- la figure 2 est une vue en coupe axiale suivant la ligne II-II de la figure 1 ;
- les figures 3 à 6 illustrent les phases successives du cycle de fonctionnement du moteur de la figure 1;
- les figures 7 et 8 sont des vues en élévation et en coupe transversale d'une palette, montrant la structure des joints d'étanchéité;
- les figures 9, 10 et 11 illustrent la structure des joints d'étanchéité d'un cylindre de guidage d'une palette;
- la figure 12 est une vue en perspective d'un cylindre de guidage d'une palette, montrant un"? vue éclatée du dispositif d'étanchéité axial;
- la figure 13 est une vue en plan schématique de l'intérieur d'un autre mode de réalisation du itoteur.
Dans le mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2, le moteur rotatif est un moteur à combustion interne avec injection de carburant. Ce moteur comprend un stator 1, de forme cylindrique, fermé à ses deux bases par des flasques circulaires 11 et 12, et un rotor 2 de forme cylindrioue, monté à l'intérieur du stator avec son axe
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100 du stator. Ce décentrement est tel que la surface cylindrique extérieure du rotor 2 a une génératrice en un de son points située à une distance faible prédéterminée de la paroi intérieure cylindrique du stator. L'axe du ro-
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<EMI ID=11.1> sur l'arbre 100..Ces palettes 3 ont même étendue que le rotor suivant la direction axiale de celui-ci. Le stator fait partie d'un carter, non représenté. Un chemisage de refroidissement classique est prévu dans le stator:
il est représenté par le canal périphérique 10 avec son entrée 15 (figure 1) et sa sortie 16 (figure 2). Dans le stator sont prévus une lumière d'injection d'air 4 raccordée à une turbine d'injection (non représentée), un injecteur 5 de carburant, une tête de bougie 6 et une lumière d'évacuation 7 pour évacuer les gaz de combustion. Il est entendu que plusieurs têtes de bougies peuvent égale-
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lindrique du rotor 2 et s'étendent jusqu'à la paroi cylindrique intérieure du stator. Elles sont logées dans des fentes radiales 8 ménagées dans des cylindres 9 (voir figure 12) montés sur des axes 90 en sorte de pouvoir pivoter dans le corps du rotor 2. Les palettes 3 sont susceptibles de glisser radialement dans les fentes 8. La surface extérieure du rotor présente trois évidements longitudinaux
20 répartis symétriquement sur le pourtour du rotor entre les palettes 3. Celles-ci délimitent à tour de rôle entre le stator et le rotor trois chancres A, B et C servant respectivement de chambre d'injection, de chambre de combustion et de chambre d'évacuation et de postcombustion, comme on le verra plus loin. Chaque évidement 20 du rotor forme à tour de rôle l'enceinte de la chambre de combustion lors-
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Le cycle débute par l'injection d'air dans la chambre A (figure 3). Les palettes 3 sont alors entraînées en rotation dans le sens du déplacement des aiguilles
d'une montre. En raison de la forme de la chambre A, l'air injecté se trouve comprimé (figure 4). Dans la partie de plus faible volume de la chambre A, où l'air est comprimé, l'injecteur 5 injecte le carburant. Ensuite, le mélange air-carburant se trouve amené par la palette amont 3 dans la chambre de combustion B (figure 5). Dans cette chambre se produit l'explosion sous l'effet de l'étincelle produite par la bougie 6. Se produit alors la détente du mélange, les gaz de combustion se trouvant alors amenés par la palette amont dans la chambre d'évacuation C. Dans celleci les gaz de combustion exercent une forte poussée sur
la palette située en aval, puis, dès que la lumière d'évacuation 7 devient accessible (figure 6),ils s'échappent
par celle-ci. On remarquera que dans le même temps, de l'air est injecté dans la chambre A et que dès que la palette aval a dépassé la lumière d'injection d'air 4 (figure 4), de l'air se trouve également injecté dans la chambre C. Cet air brasse les gaz de combustion qui s'y trouvent et assure leur postcombustion. Le cycle se trouve ainsi achevé. Ce cycle se produit trois fois au cours d'une révolution complète du rotor puisqu'il y a trois palettes 3. On remarquera que les chambres A, B et C ont des volumes variables au cours d'une révolution des palettes. On remarquera également que l'angle formé entre deux palettes con- sécutives varie au cours d'une révolution par suite du dé-
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du rotor 2 varie également au cours d'une révolution, les palettes 3 glissant le long des fentes 8 ménagées dans les cylindres 9. En raison de la variation de l'écartement angulaire des palettes consécutives au cours d'une révolution, les cylindres 9 pivotent autour de leurs axes longitudinaux au cours de cette révolution. Pour faciliter cette variation de l'écartement angulaire des palettes, celles-ci sont avantageusement montées sur
<EMI ID=19.1> figure 2) glissant sur roulements à aiguilles.
Sur la surface extérieure du roter sont formés, en amont de chaque évidement 20, des évidecents auxiliaires 21 destinés à faciliter le passage du mélange aircarburant comprimé vers la chambre de combustion B sans occasionner de freinage.
Le bon fonctionnement de ce moteur est conditionné par la présence d'un système d'étanchéité adéquat entre le stator et le rotor, entre le stator et les palettes et au droit des cylindres 9.
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tourillonné à ses extrémités sur les flasques 11 et 12 du stator. Des segments d'étanchéité 41 sont bien sûr prévus sur l'axe du rotor.
L'extrémité radiale de chaque palette 3 est équipée d'une lamelle 32 (figures 7 et 3) armée par un ressort à lame 33. Les extrémités latérales de chaque palette sont équipées d'une ou plusieurs lamelles 34 insérées dans des logements radiaux et de coins 35 disposés dans les angles formés par les lamelles 32 et 34 qui garnissent les bords consécutifs, entre ces lamelles et la palette. Les lamel-les 34 et les coins 35 sont armés par des ressorts à lames 36. La présence de ces coins 35 assure l'étanchéité entre les lamelles et la palette.
Les figures 9, 10 et 11 illustrent le système d'étanchéité entre un cylindre de guidage d'une palette
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re 9 est une vue en élévation longitudinale d'un cylindre
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lindre et .:La figure 11 est une vue en coupe longitudinale suivant la ligne XI-XI de la figure 10. L'étanchéité entre le cylindre 9 et le rotor 2 est assurée par un jeu de quatre lamelles profilées 91 armées par des ressorts 92. L'étanchéité entre le cylindre 9 et la palette 3 est assurée par des lamelles 93 armées par des ressorts à lames 94.
La figure 12 est une vue en perspective d'un cylindre 9, montrant une vue éclatée du dispositif d'étanchéité axial. Celui-ci comprend, à chaque extrémité axiale du cylindre, un jeu de joints 95, 96 fixés par vis 97 et armés par un ressort 98 (figure 12), l'ensemble étant saintenu par un collier 99. Des segments d'étanchéité 42 sont également prévus aux extrémités axiales des axes 90 des cylindres 9 (voir figure 2).
Le moteur selon l'invention est évidemment doté d'un système de refroidissement adéquat. On a déjà mentionné le système de refroidissement du stator. Le rotor, lui aussi, doit être refroidi. Sa surface extérieure,
comme on peut le voir à la figure 4, est refroidie par l'air injecté qui vient brasser les gaz de combustion dans la chambre C. De plus, de l'air de refroidissement peut être injecté dans la cavité du rotor 2: la figure 1 montre la lumière d'Injection 22 située dans le voisinage de
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de sortie d'air 23 située vers l'extrémité aval de la
chambre C. L'air sortait de la cavité du rotor par la
lumière 23 peut avantageusement être amené ensuite à
la lumière d'injection d'air 4.
Le mode 'de réalisation décrit plus haut est
celui d'un -moteur à combustion interne avec injection
de carburant. L'injecteur peut éventuellement être supprimé et le moteur associé à un carburateur. Il est bien entendu en outre que le moteur rotatif selon l'invention
est susceptible de maintes autres applications. Il peut
servir de moteur à combustion externe, de moteur hydraulique, pneumatique, de compresseur, etc.
La figure 13 montre schématiquement, vu en plan, l'intérieur d'un mode de réalisation convenant pour ces applications. On retrouve le stator 1, le rotor 2 et les palettes 3 montées à rotation sur l'arbre 100. De part et d'autre de la partie du pourtour circulaire du stator qui fait face à la partie de sa paroi intérieure cylindrique qui est la plus rapprochée de la surface extérieure
du roter sont disposés un moyen d'injection de fluide 51
et un moyen d'évacuation de fluide 52. Ce fluide actionne
les palettes 3 et fait ainsi tourner le rotor 2 qui peut
dès lors entraîner une charge quelconque. Ce moteur à fluide peut également assurer une fonction de compression. Un
fluide peut être injecté dans la cavité du rotor 2 par la lumière 53 située dans la chambre!. de volume relativement
grand et être ensuite comprimé dans la chambre b avant
d'être éjecté sous pression par la lumière d'éjection 54.
Celle-ci est usuellement munie de volets. On remarque ainsi que les palettes 3 délimitent deux groupes de chambres de volumes variables au cours d'une révolution des palettes: le premier groupe comprend les chambres A, B et C formées entre le stator 1 et le rotor 2 et servant à la réalisation du cycle moteur, et le second groupe
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du rotor 2 et servant à réaliser un cycle de compression.
Dans toutes ces applications, ce moteur se caractérise par ses avantages considérables sur les moteurs connus, à savoir notamment: rendement élevé par suite des faibles frottements, dimensions relativement réduites pour une puissance équivalente, simplicité de fabrication.
REVENDICATIONS
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prend un stator cylindrique; un rotor cylindrique dont l'axe longitudinal est parallèle à l'axe longitudinal
du stator, l'axe longitudinal du stator étant situé à l'intérieur de la cavité cylindrique du rotor en sorte que la surface extérieure du rotor ait une génératrice
en un de ses points située à une distance faible prédéterminé e de la paroi intérieure cylindrique du stator, la surface extérieure du rotor présentant plusieurs évidements longitudinaux; plusieurs palettes ayant même étendue que le rotor suivant la direction axiale de celuici, ces palettes étant montées librement sur l'axe du stator en sorte de s'étendre radialement depuis ledit axe jusqu'à la paroi intérieure cylindrique du stator, chaque palette traversant le corps cylindrique du rotor entre deux évidements consécutifs de sa surface extérieure dans un joint pivotant muni d'une fente dans laquelle peut
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faire tourner les palettes, les palettes délimitant entre le rotor et le stator des chambres de volumes-variables au cours de leur rotation, le rotor étant entraîné par la rotation des palettes.