CA2452240A1 - Moteur alternatif rotatif a aubes balancier, sans contact - Google Patents
Moteur alternatif rotatif a aubes balancier, sans contact Download PDFInfo
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Abstract
Un moteur (20) alternatif rotatif à aubes balancées (60) destiné à produi re une rotation sans friction. Le moteur comprend un cylindre (36) dont le mur intérieur (53) est pourvu de parois radiales fixes (50,52) à bouts concaves; un arbre central mobile (54) comprend au moins une paire d'aubes balancées (60) à bout convexe (64) en quasi contact avec le mur intérieur, un côté de l'aube en combinaison avec un côté correspondant de la paroi fixe (52) et une partie correspondante du mur intérieur définit un de quatre quadrants (66) aptes à recevoir successivement le combustible et de l'air comprimé. L'arbre central est évidé pour recevoir de l'air comprimé et il comprend des trous d'admission (58) alternativement ouverts à un quadrant ou bloqués par la paroi fixe. Des trous d'échappement (59) sont bloqués sur un parcours de -+ 26 degrés du bout convexe. Des espaces externe (82) et interne (84) préviennent le contact entre les pièces mobiles et ne nécessitent pas d'huile, donc sans friction.< /SDOAB>
Description
MÉMOIRE DESCRIPTIF
TITRE: Moteur alternatif rotatif DOMAINE DE L'INVENTION
Cette invention est reliée au domaine des moteurs alternatifs en particulier de ceux rotatifs non polluants et avec minimum de friction.
ART ANTÉRIEUR
Certaines conceptions de moteurs se sont voulues des alternatives aux moteurs à pistons conventionnels afin d'augmenter l'efficacité de la combustion, diminuer les gaz nocifs à l'environnement et réduire la friction afin d'augmenter la durée du moteur. D'aucuns ont proposé un corps rotatif, d'autres un bras oscillant. En voici quelques techniques tirées des brevets suivants.
FR 2297323 montre quatre pales et un vilebrequin.
US 5937820 le 17 août 1999: quatre cycles, huit soupapes, mur ovoïde.
US 6401686 le 11 juin 2002 : pistons rotatifs en paire US 6341590 le 29 jan 2002, un cycle comprenant pouvoir, compression, entrée, sortie, mais avec plusieurs pistons et trains d'entraînement.
CA 2169825 Blanco déposé le 19 août 1994. Les pales avancent à tour de rôle de 175 degrés. Ce peut être bon pour les petits moteurs, mais pas pour les gros, à cause de l'explosion qui est difficile pour le rochet; ou pour les pompes seulement.
CA 2137598 Paquette, déposé le 8 décembre 1994: un bras oscillant, mais le rotor tourne toujours dans le même sens.
CA 2058617 Rivest, 30 décembre 1991; un piston toroïdal, mais une seule explosion par tour, insuffisant pour obtenir une bonne efficacité.
US 3299867 Ficsur, 24 janvier 1967: deux pointes de tarte de 90 degrés se font face, leur partie pointue étant coupée par un battant diamétral qui en Page 3 1999-12-?9 C \Bureaul\Clieats ERL\DI08779vIbtqDio8779pb-? doc usage va lécher successivement chacune des faces de la pointe; l'air entre par des soupapes dans les pointes, par un trou 64 et passe par une soupape 82. I1 y a deux pointes fixes et un battant mobile. I1 y a deux explosions par tour, j'en ai quatre. Dans mon cas l'air entre par un canal de l'arbre central au centre du battant.
US 2201785 Ney, 21 mai 1940; la lame 6 de même Que ies blocs de culasse 8 se déplacent l'un et l'autre sous l'effet des vilebrequins 112 et 120. Les éléments 6 et 8 sont mobiles, de même que l'entrée 44 et la sortie 82, tandis que dans mon cas l'entrée est à l'intérieur de l'arbre central: ma culasse est fixe tandis que ma lame (aube) est oscillante.
US 6202600 Micelli, 20 mars 2001, montre une paire d'aubes convexes dont les pointes sont en contact constant de friction contre la paroi d'un cylindre. Un électroaimant externe convertit l'énergie en électricité.
OBJECTIFS ET AVANTAGES
C'est un objectif général de l'invention de fournir un moteur à base oscillatoire qui produise une rotation sans friction.
C'est un objectif plus particulier de fournir un cylindre pourvu de sorties d'échappement et d'un arbre central évidé supportant extérieurement une paire d'aubes avec une semelle assez étendue pour couvrir une sortie sur un angle assez large; des moyens pour créer un volume d'air comprimé
suite à l'explosion et qui serve d'amortisseur; des moyens pour que 1a friction soit réduite au minimum.
De plus qu'un nombre suffisant d'explosions soit réalisées à tour de rôle dans les deux demi cycles d'un va et vient pour augmenter l'efficacité;
que le déplacement angulaire soit suffisant pour causer un demi tour d'un vilebrequin à chaque demi cycle.
DESSINS
Page 4 2003-I2-25 C:\Documents and Settingt\Loui~ DionlMe~
docnmmta\Reveidications LDOO.doc Relativement aux dessins qui illustrent une réalisation de l'invention FIG.1 est une perspective des éléments d'un groupe moteur.
FIG.2 est une perspective d'un ensemble identifié 22 à la FIG.1 FIG.3A est une vue de face de l'ensemble de la FIG.2 FIG.3B est un élargissement de la région 3B de la FIG.3A
.1 FIG.4 est une perspective d'une pièce 60 de la FIG.2 FIG.S est une coupe dans la région de la flèche 24 de la FIG.l FIG.6 est un diagramme de l'évolution d'une partie rotative.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
1o Dans la description qui suit et dans les dessins qui l'accompagnent les chiffres semblables renvoient à des parties identiques dans les diverses figures.
La FIG.l illustre un groupe moteur 20 avec ses composantes dont un ensemble semi rotatif 22 indiqué par une flèche et un mécanisme d'entraînement 24 tous deux illustrés par des flèches. On voit un bâti support de moteur 2 6, deux échappements 2 8,28' u n couvercle avant 30, un couvercle arrière 32, des tubulures d'injection 34, un cylindre 36, un arbre de sortie 38 du mécanisme d'entraînement, des coussinets 39, un bras de transmission 40, des tubulures d'échappement 42, un support 2o avant de moteur 46 positionné en parallèle avec un support correspondant qui n'apparaît pas sur le dessin, une table ovoïde 47, une paire d'axes de rotation primaire 48 entre le bras de transmission et le centre du cylindre 36 puis une paire d'axes de rotation secondaire 49 entre le bras de transmission 40 et l'arbre de sortie 38.
La FIG.2 montre l'ensemble semi rotatif de la FIG.I vu de l'avant où on voit une paroi interne fixe du bas 50 opposée à une paroi fixe du haut 52, une face intérieure de mur 53, un arbre mobile 54, un creux d'entrée d'air Page 5 1999-I=-'_9 C',Bureaul\Clients ERL\D108779\IbIqDio8779pb-Z.doc 55 puis une face externe d'arbre 56 et sur cette face des trous d'admission d'air 58 par lesquels l'air provenant du creux 55 de l'arbre mobile entre dans des chambres de combustion formant des quadrants. Sur la face intérieure de mur 53 on remarque des trous d'échappement 59,59' procédant de la face de mur jusqu'aux tubulures d'échappement 42. Les quadrants sont délimités par les parois fixes 52,50 et par des aubes mobiles. Dans ce groupe on voit une aube mobile droite 60 et une aube mobile gauche 62 toutes deux rattachées à l'arbre mobile 54. Chaque aube mobile a un bout convexe 64 en quasi contact avec la face intérieure de mur 53. Puis entre la paroi fixe du haut 52 et l'aube 60 se dessine quadrant 1 66; de même pour un quadrant 2 68, un quadrant 3 70 et un quadrant 4 72.
La FIG.3A montre en coupe les quatre quadrants désignés Q1, Q2, Q3 et Q4. On remarque des bougies Q 1 74, Q2 76, Q3 78 et Q4 80, chacune positionnée assez près des parois fixes pour ne pas interférer éventuellement avec le déplacement angulaire des aubes mobiles droite ou gauche vers une ou l'autre des parois fixes. Le volume du quadrant 1 est assez grand que après avoir été empli d'air par le trou d'admission d'air 58 l'air sera comprimé par un facteur jusqu'à 10 pour 1 et servira de coussin pour empêcher l'aube 60 de frapper Ia paroi fixe du haut 52 et la bougie Q1 74. Et ainsi de suite pour les trois autres quadrants. On remarque dans la position horizontale des pistons, les aubes, que les trous d' admission 58 sont obturés par le bout de la paroi fixe 50 et de même pour le trou d'échappement 59 qui est obturé par Ie bout convexe 64 élargi de l'aube mobile 60. On remarque de plus un léger espace externe 82 entre la face intérieure de mur 53 et le bout convexe 64; on remarque aussi que la longueur d'arc du bout convexe 64 est plus longue que la Page 6 1999-12-39 C.\Huteaul\Clients ERL\D108779\IbIqDio8779pb-2.doc longueur de l'ouverture du trou d'échappement 59, pour que quand l'aube b0 entre en compression de la chambre Ql vers le haut il n'y ait pas de c fuite d' air sauf pour le léger espace externe 82 et un autre léger espace interne 84' celui-ci entre l'arbre mobile 54 et la paroi fixe du haut 52.
Ces légers espaces externe et interne servent comme amortisseurs au mouvement de compression.
La FIG.3B explique ce phénomène de façon plus claire grâce à
l'agrandissement du dessin. On voit d'abord le mur du cylindre 36 puis le mur de la paroi fixe du bas 50 et le mur de l'arbre mobile 50 puis le bout convexe 64 qui épouse de très près le contour de la face intérieure de mur 53 du cylindre 36. La ligne en pointillé indique une ouverture locale reliée au trou d'échappement et qui conduit aux tubulures d'échappement 42. On voit aussi une semelle 85 ayant un excédent 86 entre la longueur de l'arc du bout convexe et le diamètre du trou d'échappement. L'espace externe 82 apparaît constant entre le bout convexe 64 et la face intérieure de mur 53; de même pour l'espace interne 84 entre l'arbre mobile 54 et la paroi fixe du bas 50 grâce à une concavité
88 au point de rencontre avec l'arbre mobile 54. Finalement un remarque un profil concave d'aube 89 à l'aube mobile droite 60 ceci pour donner 2o une forme de réceptacle arrondi pour faciliter et la compression de l'air et la poussée suite à l'explosion du combustible.
La FIG.4 montre une perspective tridimensionnelle de l'aube mobile droite 60 illustrant d'abord une face du couvercle 90 puis une face d'étanchéité 92 et une face de compression 94 portant le profil concave d'aube 89. On remarque des cavités d'étanchéité 98 réparties sur la face d'étanchéité et qui servent de réservoir temporaires d'air lors du passage de l'aube contre la face du trou d'échappement 59 et aussi pour dévier les Page 7 1999-12-29 C:\Bureaut\Clients ERL\D108779\IbIqDio8779Pb-2.doc fuites d'air qui proviennent d'un quadrant au suivant. Au coeur d'une de ces cavités d'étanchéité on retrouve un trou d'apport de pression d'air 100. I1 y a une préférence sur la localisation du trou d'apport de pression d'air 100. On remarque une entrée de trou 102 dans la face de compression 94. On voit aussi une canalisation 104 partant du côté de la face de compression pour se terminer sur la face d'étanchéité. L'entrée de trou 102 indique un apport d'air supplémentaire après l'explosion et au moment de la compression. La canalisation 104 est typique pour la plupart des cavités 98, comme celle qui apparaît sur le dessin. Il peut y avoir un grand nombre de ces canalisations, chacune pouvant aboutir à une entrée de trou 102.
La FIG.S montre la paire d'axes de rotation 49 dont un lien apparaît comme un rayon appelé à bouger de 180° dans une direction à chaque demi cycle et compléter un tour complet de 180° à 360° au demi cycle suivant. L'axe de rotation primaire 48 définit un mouvement angulaire par rapport au centre du cylindre 36. En opération ce mouvement angulaire sera de environ 110°.
La FIG.6 montre une séquence d'opérations de même que la direction du mouvement. Les diagrammes sont numérotés de 1 à 6. Le premier montre 2o le début de la compression en Ql, le deuxième la compression maximale en Q1, le troisième le début de l'échappement en Q1, le quatrième la fin - de l'échappement en Ql, le cinquième la compression maximale en Q2, le sixième le début de l'échappement en Q2. La région Q3 a une opération identique à celle de Q 1 et la région Q4 a une opération identique à celle 2s de Q2.
MÉTHODE ET RAMIFICATIONS
Il faut qu'un nombre suffisant d'explosions soit réalisées à tour de rôle Page 8 1999-12-29 C \Bureaul\Clients ERL',D1087791161qDio8779pb-?.doc dans les deux demi cycles d'un va et vient pour augmenter l'efficacité : à
ces fins les explosions sont simultanées dans les quadrants Q1 et Q3 et au demi cycle suivant les explosions sont aussi simultanées dans les quadrants Q2 et Q4. Il faut de plus que le déplacement angulaire soit suffisant pour causer un demi tour d'un vilebrequin à chaque demi cycle.
En utilisation, on a d' abord un démarreur électrique externe et localisé
sur l'arbre de sortie et qui débute le mouvement dans un sens. Il comprime dans un delta de 68° à partir de -13° jusqu'à
5~°. Le volume d'air initial à -13° est environ dix fois plus grand que le volume d'air à la lo compression maximale à 55°.
APPLICATIONS
Un modèle à échelle réduite peut s'appliquer sur de petits véhicules, tel que des VTT et des motoneiges. De façon simple le moteur peut être accouplé à une pompe, tel que motomarine, sans mécanisme d'entraînement. Le moteur peut être accouplé à un compresseur à l'air.
Ce moteur peut être fonctionnel avec plusieurs types de carburants, tel que propane, hydrogène, gaz naturel, essence, diesel. Dans les petits véhicules hybrides, en combinaison avec un moteur électrique. Dans les voitures normales pour lesquelles un minimum de pollution est exigé, le 2o moteur alternatif produit comme unique pollution celle résultant de la combustion du carburant, dû à la non nécessité d'un lubrifiant parce qu'il n'y a pas de frottement entre des pièces mobiles et des pièces fixes.
L'efficacité s'en trouve améliorée car il n'y a aucune perte de chaleur due à la friction. Une version plus costaude pourrait s'appliquer pour des camions ou pour des véhicules plus imposants.
RÉSUMÉ : Un moteur à base oscillatoire et faisant partie d'un groupe moteur 20 destiné à produire une rotation sans friction comprend Page 9 :003-12-30 C:\Hureaul~Clients ERL'~.D10877911bIqDio8779pb-2 doc - un cylindre 36 ayant un mur intérieur 53 pourvu de parois radiales fixes 50,52 à bouts concaves 88 et de trous d'échappement 59; le cylindre peut prendre la forme de deux demi cylindres face à face et pouvant se joindre dans les parois radiales;
- un arbre central mobile 54 destiné à un mouvement rotatif à l'intérieur des bouts concaves, l'arbre central comprenant au moins une paire d'aubes mobiles 60,62 balancées et agissant à la manière d'un balancier;
les aubes sont étendues en un bout convexe 64 excédant 86 la surface du trou d'échappement, le bout convexe étant en quasi contact avec le mur 1o intérieur, un côté de l'aube 60 en combinaison avec un côté correspondant de la paroi fixe 52 et une partie correspondante du mur intérieur définissant un quadrant 1 66 étanche, l'arbre central pouvant joindre un nombre d'aubes mobiles correspondant au nombre de parois fixes; les aubes mobiles balancées sont identiques et prolongées en un bout convexe;
- des moyens d'apport de combustible dans le quadrant l, comme la gazoline;
- des moyens d'apport d'air à pression atmosphérique ou même d'air comprimé dans un quadrant 2(68) complémentaire au quadrant 1, - des moyens d'évacuation de produits d'une explosion du combustible par le trou d'échappement, - une explosion du combustible dans le quadrant 1 contre l'aube mobile étant ralentie par un moyen de coussin de l'air comprimé, empêchant le retour complet de l'aube mobile 60 contre la paroi fixe complémentaire 50. L'aube mobile 60 comprend une masse d'inertie rattachée en extension à l'arbre central et est pourvue d'une semelle 85 comprenant le bout convexe 64 et terminée par l'excédent 86, l'aube mobile 60 ayant un Page 10 1999-12-30 C:\BureauIlCIients ERL\D108779\161qDio8779pb~:-doe moment d' inertie égal au moment d' inertie de l' aube mobile 62 correspondante.
Le quasi contact est défini par un espace externe 82 de magnitude destinée à prévoir une expansion de l'aube mobile relativement à la face intérieure 53.
La paroi radiale fixe possède une concavité correspondant à la forme externe de l'arbre mobile pour se garder le plus près possible, tout en incorporant en plus un espace interne (84) de magnitude destinée à éviter la friction, les espaces externe et interne empêchant des éléments rotatifs l0 de toucher à des éléments fixes et conséquemment évitant la friction. La paroi radiale comprend des moyens de support et de prise avec le cylindre.
Les moyens de combustible comprennent des bougies pour qu'un nombre suffisant d'explosions soient réalisées à tour de rôle dans deux demi cycles d'un va et vient pour augmenter l'efficacité. Un déplacement angulaire des aubes mobiles est suffisant pour causer un demi tour d'un vilebrequin à chaque demi cycle.
I1 est bien entendu que le mode de réalisation de la présente invention qui a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé, a été donné à titre 2o indicatif et nullement limitatif, et que des modifications et adaptations peuvent être apportées sans que l'objet s'écarte pour autant du cadre de la présente invention.
D'autres réalisations sont possibles et limitées seulement par l'étendue des revendications qui suivent:
Page I I 1999-12-30 C.\Bureaul\Cliencs ERL1D10877911bIqDioH779pb-2.doc LGENDE
20-Groupe moteur 59- Trous d'chappement 22-Ensemble semi rotatif 60- Aube mobile droite 24-Mcanisme d'entranement 62- Aube mobile gauche 26-Bti support de moteur 64- Bout convexe 28-chappement 66- Quadrant 1 30-Couvercle avant 68- Quadrant 2 32-Couvercle arrire 70- Quadrant 3 34-Tubulure d'injection 72- Quadrant 4 36-Cylindre 74- Bougie Q-1 38-Arbre de sortie 76- Bougie Q-2 , 39-Coussinets 78- Bougie Q-3 40-Bras de transmission 80- Bougie Q-4 42-Tubulure d' chappement 82- Espace externe 46-Support avant de moteur 84- Espace interne 47-Table ovode 85- Semelle 48-Axe de rotation primaire 86- Excdent 49-Axe de rotation secondaire 88- Concavit 50-Paroi fixe du bas 89- Profil concave d'aube 52-Paroi fixe du haut 90- Face du couvercle 53-Face intrieure de mur 92- Face d'tanchit 54-Arbre mobile 94- Face de compression 55-Creux d'entre d'air 98- Cavit d'tanchit 56-Face externe d'arbre 100 -Trou d'apport de pression d'air 58-Trous d'admission d'air 102 - Entre de trou Canalisation Page 14 1999-12-30 C:'.Bureaut\Clients ERL\D108779\lblqDio8779pb-2.doc
TITRE: Moteur alternatif rotatif DOMAINE DE L'INVENTION
Cette invention est reliée au domaine des moteurs alternatifs en particulier de ceux rotatifs non polluants et avec minimum de friction.
ART ANTÉRIEUR
Certaines conceptions de moteurs se sont voulues des alternatives aux moteurs à pistons conventionnels afin d'augmenter l'efficacité de la combustion, diminuer les gaz nocifs à l'environnement et réduire la friction afin d'augmenter la durée du moteur. D'aucuns ont proposé un corps rotatif, d'autres un bras oscillant. En voici quelques techniques tirées des brevets suivants.
FR 2297323 montre quatre pales et un vilebrequin.
US 5937820 le 17 août 1999: quatre cycles, huit soupapes, mur ovoïde.
US 6401686 le 11 juin 2002 : pistons rotatifs en paire US 6341590 le 29 jan 2002, un cycle comprenant pouvoir, compression, entrée, sortie, mais avec plusieurs pistons et trains d'entraînement.
CA 2169825 Blanco déposé le 19 août 1994. Les pales avancent à tour de rôle de 175 degrés. Ce peut être bon pour les petits moteurs, mais pas pour les gros, à cause de l'explosion qui est difficile pour le rochet; ou pour les pompes seulement.
CA 2137598 Paquette, déposé le 8 décembre 1994: un bras oscillant, mais le rotor tourne toujours dans le même sens.
CA 2058617 Rivest, 30 décembre 1991; un piston toroïdal, mais une seule explosion par tour, insuffisant pour obtenir une bonne efficacité.
US 3299867 Ficsur, 24 janvier 1967: deux pointes de tarte de 90 degrés se font face, leur partie pointue étant coupée par un battant diamétral qui en Page 3 1999-12-?9 C \Bureaul\Clieats ERL\DI08779vIbtqDio8779pb-? doc usage va lécher successivement chacune des faces de la pointe; l'air entre par des soupapes dans les pointes, par un trou 64 et passe par une soupape 82. I1 y a deux pointes fixes et un battant mobile. I1 y a deux explosions par tour, j'en ai quatre. Dans mon cas l'air entre par un canal de l'arbre central au centre du battant.
US 2201785 Ney, 21 mai 1940; la lame 6 de même Que ies blocs de culasse 8 se déplacent l'un et l'autre sous l'effet des vilebrequins 112 et 120. Les éléments 6 et 8 sont mobiles, de même que l'entrée 44 et la sortie 82, tandis que dans mon cas l'entrée est à l'intérieur de l'arbre central: ma culasse est fixe tandis que ma lame (aube) est oscillante.
US 6202600 Micelli, 20 mars 2001, montre une paire d'aubes convexes dont les pointes sont en contact constant de friction contre la paroi d'un cylindre. Un électroaimant externe convertit l'énergie en électricité.
OBJECTIFS ET AVANTAGES
C'est un objectif général de l'invention de fournir un moteur à base oscillatoire qui produise une rotation sans friction.
C'est un objectif plus particulier de fournir un cylindre pourvu de sorties d'échappement et d'un arbre central évidé supportant extérieurement une paire d'aubes avec une semelle assez étendue pour couvrir une sortie sur un angle assez large; des moyens pour créer un volume d'air comprimé
suite à l'explosion et qui serve d'amortisseur; des moyens pour que 1a friction soit réduite au minimum.
De plus qu'un nombre suffisant d'explosions soit réalisées à tour de rôle dans les deux demi cycles d'un va et vient pour augmenter l'efficacité;
que le déplacement angulaire soit suffisant pour causer un demi tour d'un vilebrequin à chaque demi cycle.
DESSINS
Page 4 2003-I2-25 C:\Documents and Settingt\Loui~ DionlMe~
docnmmta\Reveidications LDOO.doc Relativement aux dessins qui illustrent une réalisation de l'invention FIG.1 est une perspective des éléments d'un groupe moteur.
FIG.2 est une perspective d'un ensemble identifié 22 à la FIG.1 FIG.3A est une vue de face de l'ensemble de la FIG.2 FIG.3B est un élargissement de la région 3B de la FIG.3A
.1 FIG.4 est une perspective d'une pièce 60 de la FIG.2 FIG.S est une coupe dans la région de la flèche 24 de la FIG.l FIG.6 est un diagramme de l'évolution d'une partie rotative.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
1o Dans la description qui suit et dans les dessins qui l'accompagnent les chiffres semblables renvoient à des parties identiques dans les diverses figures.
La FIG.l illustre un groupe moteur 20 avec ses composantes dont un ensemble semi rotatif 22 indiqué par une flèche et un mécanisme d'entraînement 24 tous deux illustrés par des flèches. On voit un bâti support de moteur 2 6, deux échappements 2 8,28' u n couvercle avant 30, un couvercle arrière 32, des tubulures d'injection 34, un cylindre 36, un arbre de sortie 38 du mécanisme d'entraînement, des coussinets 39, un bras de transmission 40, des tubulures d'échappement 42, un support 2o avant de moteur 46 positionné en parallèle avec un support correspondant qui n'apparaît pas sur le dessin, une table ovoïde 47, une paire d'axes de rotation primaire 48 entre le bras de transmission et le centre du cylindre 36 puis une paire d'axes de rotation secondaire 49 entre le bras de transmission 40 et l'arbre de sortie 38.
La FIG.2 montre l'ensemble semi rotatif de la FIG.I vu de l'avant où on voit une paroi interne fixe du bas 50 opposée à une paroi fixe du haut 52, une face intérieure de mur 53, un arbre mobile 54, un creux d'entrée d'air Page 5 1999-I=-'_9 C',Bureaul\Clients ERL\D108779\IbIqDio8779pb-Z.doc 55 puis une face externe d'arbre 56 et sur cette face des trous d'admission d'air 58 par lesquels l'air provenant du creux 55 de l'arbre mobile entre dans des chambres de combustion formant des quadrants. Sur la face intérieure de mur 53 on remarque des trous d'échappement 59,59' procédant de la face de mur jusqu'aux tubulures d'échappement 42. Les quadrants sont délimités par les parois fixes 52,50 et par des aubes mobiles. Dans ce groupe on voit une aube mobile droite 60 et une aube mobile gauche 62 toutes deux rattachées à l'arbre mobile 54. Chaque aube mobile a un bout convexe 64 en quasi contact avec la face intérieure de mur 53. Puis entre la paroi fixe du haut 52 et l'aube 60 se dessine quadrant 1 66; de même pour un quadrant 2 68, un quadrant 3 70 et un quadrant 4 72.
La FIG.3A montre en coupe les quatre quadrants désignés Q1, Q2, Q3 et Q4. On remarque des bougies Q 1 74, Q2 76, Q3 78 et Q4 80, chacune positionnée assez près des parois fixes pour ne pas interférer éventuellement avec le déplacement angulaire des aubes mobiles droite ou gauche vers une ou l'autre des parois fixes. Le volume du quadrant 1 est assez grand que après avoir été empli d'air par le trou d'admission d'air 58 l'air sera comprimé par un facteur jusqu'à 10 pour 1 et servira de coussin pour empêcher l'aube 60 de frapper Ia paroi fixe du haut 52 et la bougie Q1 74. Et ainsi de suite pour les trois autres quadrants. On remarque dans la position horizontale des pistons, les aubes, que les trous d' admission 58 sont obturés par le bout de la paroi fixe 50 et de même pour le trou d'échappement 59 qui est obturé par Ie bout convexe 64 élargi de l'aube mobile 60. On remarque de plus un léger espace externe 82 entre la face intérieure de mur 53 et le bout convexe 64; on remarque aussi que la longueur d'arc du bout convexe 64 est plus longue que la Page 6 1999-12-39 C.\Huteaul\Clients ERL\D108779\IbIqDio8779pb-2.doc longueur de l'ouverture du trou d'échappement 59, pour que quand l'aube b0 entre en compression de la chambre Ql vers le haut il n'y ait pas de c fuite d' air sauf pour le léger espace externe 82 et un autre léger espace interne 84' celui-ci entre l'arbre mobile 54 et la paroi fixe du haut 52.
Ces légers espaces externe et interne servent comme amortisseurs au mouvement de compression.
La FIG.3B explique ce phénomène de façon plus claire grâce à
l'agrandissement du dessin. On voit d'abord le mur du cylindre 36 puis le mur de la paroi fixe du bas 50 et le mur de l'arbre mobile 50 puis le bout convexe 64 qui épouse de très près le contour de la face intérieure de mur 53 du cylindre 36. La ligne en pointillé indique une ouverture locale reliée au trou d'échappement et qui conduit aux tubulures d'échappement 42. On voit aussi une semelle 85 ayant un excédent 86 entre la longueur de l'arc du bout convexe et le diamètre du trou d'échappement. L'espace externe 82 apparaît constant entre le bout convexe 64 et la face intérieure de mur 53; de même pour l'espace interne 84 entre l'arbre mobile 54 et la paroi fixe du bas 50 grâce à une concavité
88 au point de rencontre avec l'arbre mobile 54. Finalement un remarque un profil concave d'aube 89 à l'aube mobile droite 60 ceci pour donner 2o une forme de réceptacle arrondi pour faciliter et la compression de l'air et la poussée suite à l'explosion du combustible.
La FIG.4 montre une perspective tridimensionnelle de l'aube mobile droite 60 illustrant d'abord une face du couvercle 90 puis une face d'étanchéité 92 et une face de compression 94 portant le profil concave d'aube 89. On remarque des cavités d'étanchéité 98 réparties sur la face d'étanchéité et qui servent de réservoir temporaires d'air lors du passage de l'aube contre la face du trou d'échappement 59 et aussi pour dévier les Page 7 1999-12-29 C:\Bureaut\Clients ERL\D108779\IbIqDio8779Pb-2.doc fuites d'air qui proviennent d'un quadrant au suivant. Au coeur d'une de ces cavités d'étanchéité on retrouve un trou d'apport de pression d'air 100. I1 y a une préférence sur la localisation du trou d'apport de pression d'air 100. On remarque une entrée de trou 102 dans la face de compression 94. On voit aussi une canalisation 104 partant du côté de la face de compression pour se terminer sur la face d'étanchéité. L'entrée de trou 102 indique un apport d'air supplémentaire après l'explosion et au moment de la compression. La canalisation 104 est typique pour la plupart des cavités 98, comme celle qui apparaît sur le dessin. Il peut y avoir un grand nombre de ces canalisations, chacune pouvant aboutir à une entrée de trou 102.
La FIG.S montre la paire d'axes de rotation 49 dont un lien apparaît comme un rayon appelé à bouger de 180° dans une direction à chaque demi cycle et compléter un tour complet de 180° à 360° au demi cycle suivant. L'axe de rotation primaire 48 définit un mouvement angulaire par rapport au centre du cylindre 36. En opération ce mouvement angulaire sera de environ 110°.
La FIG.6 montre une séquence d'opérations de même que la direction du mouvement. Les diagrammes sont numérotés de 1 à 6. Le premier montre 2o le début de la compression en Ql, le deuxième la compression maximale en Q1, le troisième le début de l'échappement en Q1, le quatrième la fin - de l'échappement en Ql, le cinquième la compression maximale en Q2, le sixième le début de l'échappement en Q2. La région Q3 a une opération identique à celle de Q 1 et la région Q4 a une opération identique à celle 2s de Q2.
MÉTHODE ET RAMIFICATIONS
Il faut qu'un nombre suffisant d'explosions soit réalisées à tour de rôle Page 8 1999-12-29 C \Bureaul\Clients ERL',D1087791161qDio8779pb-?.doc dans les deux demi cycles d'un va et vient pour augmenter l'efficacité : à
ces fins les explosions sont simultanées dans les quadrants Q1 et Q3 et au demi cycle suivant les explosions sont aussi simultanées dans les quadrants Q2 et Q4. Il faut de plus que le déplacement angulaire soit suffisant pour causer un demi tour d'un vilebrequin à chaque demi cycle.
En utilisation, on a d' abord un démarreur électrique externe et localisé
sur l'arbre de sortie et qui débute le mouvement dans un sens. Il comprime dans un delta de 68° à partir de -13° jusqu'à
5~°. Le volume d'air initial à -13° est environ dix fois plus grand que le volume d'air à la lo compression maximale à 55°.
APPLICATIONS
Un modèle à échelle réduite peut s'appliquer sur de petits véhicules, tel que des VTT et des motoneiges. De façon simple le moteur peut être accouplé à une pompe, tel que motomarine, sans mécanisme d'entraînement. Le moteur peut être accouplé à un compresseur à l'air.
Ce moteur peut être fonctionnel avec plusieurs types de carburants, tel que propane, hydrogène, gaz naturel, essence, diesel. Dans les petits véhicules hybrides, en combinaison avec un moteur électrique. Dans les voitures normales pour lesquelles un minimum de pollution est exigé, le 2o moteur alternatif produit comme unique pollution celle résultant de la combustion du carburant, dû à la non nécessité d'un lubrifiant parce qu'il n'y a pas de frottement entre des pièces mobiles et des pièces fixes.
L'efficacité s'en trouve améliorée car il n'y a aucune perte de chaleur due à la friction. Une version plus costaude pourrait s'appliquer pour des camions ou pour des véhicules plus imposants.
RÉSUMÉ : Un moteur à base oscillatoire et faisant partie d'un groupe moteur 20 destiné à produire une rotation sans friction comprend Page 9 :003-12-30 C:\Hureaul~Clients ERL'~.D10877911bIqDio8779pb-2 doc - un cylindre 36 ayant un mur intérieur 53 pourvu de parois radiales fixes 50,52 à bouts concaves 88 et de trous d'échappement 59; le cylindre peut prendre la forme de deux demi cylindres face à face et pouvant se joindre dans les parois radiales;
- un arbre central mobile 54 destiné à un mouvement rotatif à l'intérieur des bouts concaves, l'arbre central comprenant au moins une paire d'aubes mobiles 60,62 balancées et agissant à la manière d'un balancier;
les aubes sont étendues en un bout convexe 64 excédant 86 la surface du trou d'échappement, le bout convexe étant en quasi contact avec le mur 1o intérieur, un côté de l'aube 60 en combinaison avec un côté correspondant de la paroi fixe 52 et une partie correspondante du mur intérieur définissant un quadrant 1 66 étanche, l'arbre central pouvant joindre un nombre d'aubes mobiles correspondant au nombre de parois fixes; les aubes mobiles balancées sont identiques et prolongées en un bout convexe;
- des moyens d'apport de combustible dans le quadrant l, comme la gazoline;
- des moyens d'apport d'air à pression atmosphérique ou même d'air comprimé dans un quadrant 2(68) complémentaire au quadrant 1, - des moyens d'évacuation de produits d'une explosion du combustible par le trou d'échappement, - une explosion du combustible dans le quadrant 1 contre l'aube mobile étant ralentie par un moyen de coussin de l'air comprimé, empêchant le retour complet de l'aube mobile 60 contre la paroi fixe complémentaire 50. L'aube mobile 60 comprend une masse d'inertie rattachée en extension à l'arbre central et est pourvue d'une semelle 85 comprenant le bout convexe 64 et terminée par l'excédent 86, l'aube mobile 60 ayant un Page 10 1999-12-30 C:\BureauIlCIients ERL\D108779\161qDio8779pb~:-doe moment d' inertie égal au moment d' inertie de l' aube mobile 62 correspondante.
Le quasi contact est défini par un espace externe 82 de magnitude destinée à prévoir une expansion de l'aube mobile relativement à la face intérieure 53.
La paroi radiale fixe possède une concavité correspondant à la forme externe de l'arbre mobile pour se garder le plus près possible, tout en incorporant en plus un espace interne (84) de magnitude destinée à éviter la friction, les espaces externe et interne empêchant des éléments rotatifs l0 de toucher à des éléments fixes et conséquemment évitant la friction. La paroi radiale comprend des moyens de support et de prise avec le cylindre.
Les moyens de combustible comprennent des bougies pour qu'un nombre suffisant d'explosions soient réalisées à tour de rôle dans deux demi cycles d'un va et vient pour augmenter l'efficacité. Un déplacement angulaire des aubes mobiles est suffisant pour causer un demi tour d'un vilebrequin à chaque demi cycle.
I1 est bien entendu que le mode de réalisation de la présente invention qui a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé, a été donné à titre 2o indicatif et nullement limitatif, et que des modifications et adaptations peuvent être apportées sans que l'objet s'écarte pour autant du cadre de la présente invention.
D'autres réalisations sont possibles et limitées seulement par l'étendue des revendications qui suivent:
Page I I 1999-12-30 C.\Bureaul\Cliencs ERL1D10877911bIqDioH779pb-2.doc LGENDE
20-Groupe moteur 59- Trous d'chappement 22-Ensemble semi rotatif 60- Aube mobile droite 24-Mcanisme d'entranement 62- Aube mobile gauche 26-Bti support de moteur 64- Bout convexe 28-chappement 66- Quadrant 1 30-Couvercle avant 68- Quadrant 2 32-Couvercle arrire 70- Quadrant 3 34-Tubulure d'injection 72- Quadrant 4 36-Cylindre 74- Bougie Q-1 38-Arbre de sortie 76- Bougie Q-2 , 39-Coussinets 78- Bougie Q-3 40-Bras de transmission 80- Bougie Q-4 42-Tubulure d' chappement 82- Espace externe 46-Support avant de moteur 84- Espace interne 47-Table ovode 85- Semelle 48-Axe de rotation primaire 86- Excdent 49-Axe de rotation secondaire 88- Concavit 50-Paroi fixe du bas 89- Profil concave d'aube 52-Paroi fixe du haut 90- Face du couvercle 53-Face intrieure de mur 92- Face d'tanchit 54-Arbre mobile 94- Face de compression 55-Creux d'entre d'air 98- Cavit d'tanchit 56-Face externe d'arbre 100 -Trou d'apport de pression d'air 58-Trous d'admission d'air 102 - Entre de trou Canalisation Page 14 1999-12-30 C:'.Bureaut\Clients ERL\D108779\lblqDio8779pb-2.doc
Claims (10)
1. Un moteur (20) â base oscillatoire destiné à produire une rotation sans friction et comprenant - un cylindre (36) comprenant un mur intérieur (53) et pourvu d e parois radiales fixes (50,52) à bouts concaves (88) et de trous d'échappement (59), - un arbre central mobile (54) destiné à un mouvement rotatif à l'intérieur desdits bouts concaves, ledit arbre central comprenant au moins une paire d'aubes mobiles (60,62) balancées (60,62) et étendues en un bout convexe (64) excédant (86) la surface dudit trou d'échappement, ledit bout convexe étant en quasi contact avec ledit mur intérieur, un côté de ladite aube (60) en combinaison avec un côté correspondant de ladite paroi fixe (52) et une partie correspondante dudit mur intérieur définissant un quadrant 1 (66) étanche, - des moyens d'apport de combustible dans ledit quadrant 1, - des moyens d'apport d'air dans un quadrant 2(68) complémentaire audit quadrant 1, - des moyens d'évacuation de produits d'une explosion dudit combustible par ledit trou d'échappement, - une explosion dudit combustible dans ledit quadrant 1 contre ladite aube mobile étant ralentie par la compression dudit air dans ledit quadrant 2, empêchant le retour complet de ladite aube mobile (60) contre ladite paroi fixe complémentaire (50).
2. Le moteur de la revendication 1 dans lequel ladite aube mobile (60) comprend une masse d'inertie rattachée en extension audit arbre central et pourvue d'une semelle (85) comprenant ledit bout convexe (64) et terminée par ledit excédent (86), ladite aube mobile (60) ayant un moment d'inertie égal audit moment d'inertie de ladite aube mobile (62) correspondante.
3. Le moteur de la revendication 2 dans lequel ledit quasi contact est défini par un espace externe (82) de magnitude destinée à prévoir une expansion de ladite aube mobile relativement à ladite face intérieure (53).
4. Le moteur de la revendication 3 dans lequel ladite paroi radiale fixe possède une concavité correspondant à la forme externe dudit arbre mobile plus un espace interne (84) de magnitude destinés à éviter la friction, lesdits espaces externe et interne empêchant des éléments rotatifs de toucher à des éléments fixes et conséquemment évitant la friction.
5. Le moteur de la revendication 1 dans lequel lesdits moyens de combustible comprennent des bougies pour qu'un nombre suffisant d'explosions soient réalisées à tour de rôle dans deux demi cycles d'un va et vient pour augmenter l'efficacité.
6. Le moteur de la revendication 1 dans lequel un déplacement angulaire desdites aubes mobiles soit suffisant pour causer un demi tour d'un vilebrequin à chaque demi cycle.
7. Le moteur de la revendication 1 dans lequel lesdites parois fixes sont au nombre de deux et lesdites aubes mobiles sont au nombre de deux.
8. Le moteur de la revendication 1 dans lequel lesdits espaces externe et interne comprennent des cavités d'étanchéité (98) sur les faces de ladite aube mobile, chaque cavité (98) comprenant un trou d'entrée de pression d' air, une entrée de trou (102) et une canalisation (104).
9. Le moteur de la revendication 2 comprenant un mécanisme d'entraînement (24).
10. Le moteur de la revendication 2 comprenant un aimant incorporé
auxdites aubes dans ladite semelle ledit aimant étant destiné à être utilisé
conjointement avec des stators externes.
auxdites aubes dans ladite semelle ledit aimant étant destiné à être utilisé
conjointement avec des stators externes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA 2452240 CA2452240A1 (fr) | 2003-12-31 | 2003-12-31 | Moteur alternatif rotatif a aubes balancier, sans contact |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA 2452240 CA2452240A1 (fr) | 2003-12-31 | 2003-12-31 | Moteur alternatif rotatif a aubes balancier, sans contact |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2452240A1 true CA2452240A1 (fr) | 2005-06-30 |
Family
ID=34683023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA 2452240 Abandoned CA2452240A1 (fr) | 2003-12-31 | 2003-12-31 | Moteur alternatif rotatif a aubes balancier, sans contact |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2452240A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110136917A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-08-16 | 岑凯军 | 一种组合磁体、永磁体磁能转化装置及转化装置控制方法 |
-
2003
- 2003-12-31 CA CA 2452240 patent/CA2452240A1/fr not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110136917A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-08-16 | 岑凯军 | 一种组合磁体、永磁体磁能转化装置及转化装置控制方法 |
| CN110136917B (zh) * | 2019-06-28 | 2024-05-28 | 岑凯军 | 一种组合磁体、永磁体磁能转化装置及转化装置控制方法 |
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