Moteur rotatif à combustion interne. L'objet de l'invention est un moteur rota tif à combustion interne, dans lequel deux paires d'ailettes motrices tournent à l'inté rieur d'une enveloppe fixe, dans un sens uni que et par mouvements angulaires successifs, sur un arbre auquel elles sont alternative ment accouplées, de façon à l'actionner cha cune à leur tour, des moyens étant prévus pour qu'une paire d'ailettes agisse comme sur face d'appui fixe pour les gaz quï, en se dé tendant, actionnent l'autre paire accouplée à ce moment avec l'arbre, caractérisé, pour cha que paire d'ailettes, par un premier plateau qui en est solidaire, qui ne peut tourner que dans un sens de rotation,
et qui actionne un second plateau au moyen d'un dispositif ne l'entraînant que dans le même sens de rota tion, ce second plateau étant solidaire de l'arbre moteur et d'une came qui agit sur au moins un loquet articulé sur l'enveloppe fixe du moteur, ledit loquet formant une butée contre laquelle bute le premier plateau quand le loquet est soustrait à l'action de la came, cette position de butée du premier plateau étant voisine de celle dans laquelle les ailettes dont il est solidaire forment des surfaces d'appui pour les gaz au moment de l'explo sion.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un moteur à explosions à quatre temps selon l'invention.
Fig. 1 en est une coupe longitudinale; Fig. 2 en est une coupe transversale par le centre du moteur; cette figure est à plus petite échelle, ainsi que Fig. 3 qui est une vue longitudinale d'une paire d'ailettes motrices; ri ig. 4 qui en est une élévation en bout; Fig. 5 qui est une vue longitudinale d'un plateau avec encliquetage appartenant à la moitié gauche du moteur selon fig. 1; Fig. 6 qui montre ce même plateau vu de l'extrémité gauche du moteur fig. 1;
Fig. 7 une vue prise dans le même sens des pièces que ce plateau porte sur sa face droite; Fig. 8 une vue en bout de l'enveloppe fixe du moteur, le couvercle de l'embrayage étant enlevé et les parties mobiles à.
l'intérieur étant figurées en pointillés, Fig. 9 une vue du plateau avec enclique tage fixé à l'arbre moteur et prise dans le même sens que les fig. 6, 7 et 8, Fig. 10 une coupe de ce plateau à tra vers les cliquets, Fig. 11, 12 et 13 des vues de cames ac tionnant les loquets, Fig. 14 une coupe longitudinale à travers l'embrayage de droite, dont Fig. 15 est une coupe transversale; enfin Fig. 16 est une vue schématique, prise dans le même sens que les fig. 6, 7, 8 et 9.
Dans ces figures, 1 et 2 désignent des flasques assemblés formant l'enveloppe fixe du moteur et présentant des paliers la et 2a pour des tourillons creux 3b, 4b; ceux-ci pro longent deux manchons centraux 3a et 4a qui portent chacun une paire d'ailettes 3 et 4, et présentent des centrages 3c et 4c. A l'extré mité des tourillons 3b et 4b sont fixés des plateaux 5 et 5a disposés en face d'autres pla teaux 6 et 6a qui sont clavetés sur l'arbre moteur 7.
8 et 8a sont des loquets de butée qui sont formés à l'extrémité de leviers coudés à com mande par cames, et qui viennent en prise avec des saillies 39 fôrmées sur les plateaux 5 et 5a (fig. 6). 9 et 9a sont des cames clave- tées sur l'arbre moteur 7 et actionnant les dits loquets dans un but qui sera indiqué plus loin.
126 et 127 sont respectivement un canal d'admission et un canal d'échappement reliés à une lumière d'admission 26 (fig. 16) et à une lumière d'échappement 27.
28 désigne des ailettes de refroidissement, et 16 et 16a les carters des embrayages. Les manchons 3a et 4a de chaque paire d'ailettes s'étendent à la moitié de la lon gueur de celle-ci qui forment une fourche 3d (fig. 3) dans laquelle pénètre le manchon de l'autre paire d'ailettes. L'arbre moteur 7 est rendu solidaire des tourillons 3b et 4b alter nativement au moyen de deux embrayages, (le manière à être mis en rotation par chacune desdites paires d'ailettes; ces embrayages étant symétriques, on se bornera à décrire l'un d'eux (partie gauche de fig. 1 et fig. 2 à, 10 ).
Le plateau 5 porte des cliquets 10 et 1.0a que des ressorts 10b et loe (fig. 7) obligent à venir en prise avec les dents de secteurs de rochets 11 et lia portés par un plateau 12 (fig. 8) qui constitue une partie de l'enve loppe fixe du moteur; le sens de l'enclique tage est tel que les ailettes ne peuvent se dé placer que dans le sens inverse des aiguilles d'une montre selon les figures.
Enfin, le plateau 6 fixé à l'arbre moteur 7 porte deux cliquets 13 et 14 destinés à ve nir en prise avec des dents de rochets formées dans les parties 34 et 34a (fig. 6 et 16) du plateau 5. Le sens de cet encliquetage est tel que les ailettes n'entraînent l'arbre moteur que dans le sens inverse des aiguilles d'une montre également.
Des bras 13a et 14a de verrouillage sont montés sur l'axe des cliquets 13 et 14 (fig. 10), de façon à être solidaires de ceux- ci, dans un but qui sera également expliqué plus loin.
Le fonctionnement en marche du moteur qui vient d'être décrit est le suivant: Dans fig. 16, 40 représente schématique ment une bougie d'allumage se trouvant entre les ailettes supérieures 3 et 4 qui limitent, à l'intérieur des flasques fixes 1, 2, un espace dans lequel est un mélange comprimé d'air et d'essence. C'est dans cette position et dans cet espace que se produit l'explosion. Sous la poussée des gaz, la paire d'ailettes 4 s'appuie, dans le sens des aiguilles d'une montre contre la denture fixe 11, 11a par l'intermédiaire des cliquets 10, 10a, et ne peut par suite pas tourner. Par contre, la paire d'ailettes 3 est poussée dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
Les cliquets 10, 10a du pla teau 5 qui est solidaire de ces ailettes (fig. 8), ne s'opposent pas à ce mouvement, et les dents des parties 34 et 34a (fig. 16) entraî nent les cliquets 13 et 1.4 du plateau 6 qui est solidaire de l'arbre moteur. L'explosion actionne donc à ce moment l'arbre moteur par les ailettes 3.
Dans le mouvement de ces dernières, les gaz qui se trouvent sous la face inférieure de l'ailette supérieure sont chassés dans le canal d'échappement<B>127</B> par la lumière 27, tandis que les gaz qui se trouvent entre l'ailette su périeure 4 et l'ailette inférieure 3' sont com primés, et qu'un mélange explosif est aspiré par la lumière 26 entre les ailettes inférieures 3' et 4'.
Il arrive un moment, quand l'ailette 3 a tourné à, peu près d'un quart de tour (fig. 2), où la comprt-ssion entre 3'#e1 4 -est supérieure à la pression des gaz détendus entre 4 et 3. La paire d'ailettes 4, jusqu'ici fixe, se déplace alors en même temps que les ailettes 3, les ailettes 3' et 4' viennent occuper la position des ailettes 4 et respectivement 3' de fig. 1,6 , et le fonctionnement qui vient d'être décrit se répète.
Chaque paire d'ailettes agissant alterna tivement comme paire d'ailettes d'appui et comme paire d'ailettes motrices, leur vitesse moyenne est la moitié de celle de l'arbre M'o- teur, c'est-à-dire que chaque paire d'ailettes fait une révolution pour deux tours de l'ar bre.
On voit donc que deux cycles complets d'un moteur à quatre temps se produisent à chaque tour de l'arbre moteur.
Le ralentissement des ailettes se produit progressivement pendant la période de com pression du mélange explosif.
Dans le moteur représenté, les cliquets 13 et 14 sont maintenus en prise avec les dentu res 34 et 34a, de façon desmodromique, grâce à deux nervures 15 et 15a prévues sur le car ter 16 (fig. 14 et 15) et agissant sur des saillies 1.3b et 14b (fig. 1 et 10) formées sur les bras 1'3a et 14a solidaires des cliquets 13 et 14. Il en résulte que pendant le démar rage, lorsqu'on fait tourner l'arbre moteur qui est solidaire du plateau portant ces der niers, le plateau 5 et la paire d'ailettes 3-3' sont entraînés de façon .à produire l'aspira tion et la compression.
Mais pour que celle-ci puisse avoir lieu, et cela au moment voulu, il faut que celle des ailettes qui doit servir d'appui pour les gaz soit butée momentané ment. On a prévu à cet effet les loquets 8 et 8a contre lesquels vient buter l'une ou l'autre des deux saillies 39 des plateaux 5 et 5a.
En marche normale, ces loquets 8 et 8a s'écartent périodiquement, pour permettre la rotation des plateaux 5 et 5a; ce mouvement est produit par les deux cames 9 et 9a qui agissent sur l'extrémité des bras de leviers 19 auxquels appartiennent les loquets. On peut prévoir les cames de façon que lesdits loquets soient soulevés quand la pression de compression est inférieure à celle de l'explo sion, c'est-à-dire avant qu'ils agissent comme butées, afin de les soustraire à l'usure.
Enfin, un dispositif est prévu pour que les loquets ne s'opposent pas au débrayage de l'arbre moteur et des paires d'ailettes qui l'actionnent, par exemple pour permettre à ces dernières de retarder quand le papillon étrangleur des gaz est fermé. Dans ce cas, on coupe d'abord l'essence, mais sans fermer les conduits d'aspiration de l'air, de telle sorte qu'il n'y a plus de mélange explosif dans le moteur.
Ensuite, on fait tourner le bras court 19, de l'un des loquets 8 autour d'un axe 19a (fig. 14 et 15), au moyen d'un levier 35, de façon à soustraire ledit loquet à l'action de la came 9, et à le laisser abaissé, c'est-@à- dire dans la position où il agit sur les butées 39 du plateau 5. Il en résulte que les ailettes en rotation compriment l'air se trouvant en tre elles et les ailettes d'appui, jusqu'à ce qu'elles s'arrêtent. L'arbre moteur est alors complètement débrayé des deux paires d'ai lettes, bien que le second loquet soit abaissé et soulevé â chaque tour de la came.
Pour rembrayer, il suffit de faire la ma- naeuvre inverse.
L'enveloppe est refroidie à l'air. Des pas sages 17 et 18 prévus dans les manchons 3a et 4a reçoivent de l'huile qui circule ensuite dans les ailettes, en particulier par le passage 38, sous l'effet de la force centrifuge et jail lit enfin sur le carter. Ce graissage n'est ce- pendant pas nécessaire dans les petits mo teurs qui ne sont pas exposés ià une sur chauffe, vu que les ailettes sont partiellement refroidies par leur contact avec l'air froid as piré par le moteur.
Dans l'exemple décrit, les ailettes sont de forme triangulaire et munies de garnitures d'étanchéité par rapport au carter, garnitures qui sont appuyées contre lui par des ressorts 22; en outre, dans l'une des deux paires d'ai lettes sont logées d'autres .garnitures 21 dispo sées dans des passages et appuyées contre le moyeu de l'autre paire d'ailettes par des piè ces 20 sur lesquelles agissent les ressorts com primés 22.
Le moteur selon l'invention pourrait com porter des ailettes de forme autre que la forme triangulaire, par exemple carrées ou rondes, qui seraient en outre reliées aux pla teaux, de façon autre que celle qui a été dé crite. En outre, l'explosion du mélange com bustible, au lieu d'être produite par une bou gie d'allumage, pourrait être produite par injection du combustible dans l'air comprimé entre les ailettes @à la pression d'auto- allumage.
Rotary internal combustion engine. The object of the invention is a rotary internal combustion engine, in which two pairs of drive vanes rotate inside a fixed envelope, in a single direction and by successive angular movements, on a shaft. to which they are alternately coupled, so as to actuate each in turn, means being provided for a pair of fins to act as a fixed bearing face for the gases which, by relaxing, actuate the other pair coupled at this time with the shaft, characterized, for each pair of fins, by a first plate which is integral with it, which can only rotate in one direction of rotation,
and which actuates a second plate by means of a device driving it only in the same direction of rotation, this second plate being integral with the motor shaft and a cam which acts on at least one latch articulated on the 'fixed casing of the motor, said latch forming a stop against which the first plate abuts when the latch is withdrawn from the action of the cam, this stop position of the first plate being close to that in which the fins to which it is integral form bearing surfaces for gases at the time of explosion.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of a four-stroke explosion engine according to the invention.
Fig. 1 is a longitudinal section thereof; Fig. 2 is a cross section through the center of the engine; this figure is on a smaller scale, as well as Fig. 3 which is a longitudinal view of a pair of drive fins; ri ig. 4 which is an end elevation; Fig. 5 which is a longitudinal view of a plate with snap-fit belonging to the left half of the engine according to FIG. 1; Fig. 6 which shows the same plate seen from the left end of the engine fig. 1;
Fig. 7 a view taken in the same direction of the parts that this plate bears on its right face; Fig. 8 is an end view of the fixed casing of the engine, with the clutch cover removed and the moving parts to.
the interior being shown in dotted lines, Fig. 9 a view of the plate with the snap-fit attached to the motor shaft and taken in the same direction as in FIGS. 6, 7 and 8, Fig. 10 a section of this plate through the pawls, FIG. 11, 12 and 13 of the views of cams actuating the latches, Fig. 14 a longitudinal section through the right clutch, of which FIG. 15 is a cross section; finally Fig. 16 is a schematic view, taken in the same direction as in FIGS. 6, 7, 8 and 9.
In these figures, 1 and 2 denote assembled flanges forming the fixed casing of the motor and having bearings 1a and 2a for hollow journals 3b, 4b; these extend along two central sleeves 3a and 4a which each carry a pair of fins 3 and 4, and have centerings 3c and 4c. At the end of the journals 3b and 4b are fixed plates 5 and 5a arranged opposite other plates 6 and 6a which are keyed on the motor shaft 7.
8 and 8a are stop latches which are formed at the end of angled cam-operated levers, and which engage with protrusions 39 formed on the plates 5 and 5a (Fig. 6). 9 and 9a are cams keyed to the motor shaft 7 and actuating said latches for a purpose which will be indicated later.
126 and 127 are respectively an intake channel and an exhaust channel connected to an intake port 26 (Fig. 16) and an exhaust port 27.
28 designates cooling fins, and 16 and 16a the clutch housings. The sleeves 3a and 4a of each pair of fins extend to half the length thereof which form a fork 3d (FIG. 3) into which the sleeve of the other pair of fins penetrates. The motor shaft 7 is made integral with the journals 3b and 4b alternatively by means of two clutches, (so as to be rotated by each of said pairs of fins; these clutches being symmetrical, we will limit ourselves to describing one from them (left part of fig. 1 and fig. 2 to, 10).
The plate 5 carries pawls 10 and 1.0a which the springs 10b and loe (fig. 7) force to come into engagement with the teeth of the ratchet sectors 11 and 11a carried by a plate 12 (fig. 8) which constitutes a part. of the fixed casing of the motor; the direction of the click is such that the fins can only move in the anti-clockwise direction according to the figures.
Finally, the plate 6 fixed to the motor shaft 7 carries two pawls 13 and 14 intended to come into engagement with the ratchet teeth formed in the parts 34 and 34a (fig. 6 and 16) of the plate 5. The direction of this latching is such that the fins drive the motor shaft only in the anti-clockwise direction as well.
Locking arms 13a and 14a are mounted on the axis of pawls 13 and 14 (FIG. 10), so as to be integral with the latter, for a purpose which will also be explained later.
The running operation of the motor which has just been described is as follows: In fig. 16, 40 schematically shows an ignition plug located between the upper fins 3 and 4 which limit, inside the fixed flanges 1, 2, a space in which is a compressed mixture of air and gasoline. It is in this position and in this space that the explosion occurs. Under the thrust of the gas, the pair of fins 4 is supported in a clockwise direction against the fixed teeth 11, 11a by means of the pawls 10, 10a, and therefore cannot rotate. On the other hand, the pair of fins 3 is pushed in the counterclockwise direction.
The pawls 10, 10a of the plate 5 which is integral with these fins (fig. 8), do not oppose this movement, and the teeth of parts 34 and 34a (fig. 16) drive the pawls 13 and 1.4 of the plate 6 which is integral with the motor shaft. The explosion therefore actuates the motor shaft at this moment by the fins 3.
In the movement of the latter, the gases which are located under the underside of the upper fin are driven into the exhaust channel <B> 127 </B> by the port 27, while the gases which are between the upper fin 4 and the lower fin 3 'are compressed, and an explosive mixture is sucked through the port 26 between the lower fins 3' and 4 '.
There comes a time, when the fin 3 has turned about a quarter turn (fig. 2), where the compression between 3 '# e1 4 -is greater than the pressure of the expanded gases between 4 and 3. The pair of fins 4, hitherto fixed, then moves at the same time as the fins 3, the fins 3 'and 4' come to occupy the position of the fins 4 and respectively 3 'of FIG. 1,6, and the operation which has just been described is repeated.
Each pair of fins acting alternately as a pair of support fins and as a pair of drive fins, their average speed is half that of the motor shaft, that is to say that each pair of fins makes one revolution for two turns of the shaft.
It can therefore be seen that two complete cycles of a four-stroke engine occur at each revolution of the motor shaft.
The slowing down of the fins occurs gradually during the period of compression of the explosive mixture.
In the engine shown, the pawls 13 and 14 are maintained in engagement with the teeth 34 and 34a, desmodromically, thanks to two ribs 15 and 15a provided on the housing 16 (fig. 14 and 15) and acting on projections 1.3b and 14b (fig. 1 and 10) formed on the arms 1'3a and 14a integral with the pawls 13 and 14. As a result, during starting, when the motor shaft which is integral with the platen carrying these latter, platen 5 and the pair of fins 3-3 'are driven to produce suction and compression.
But for this to take place, and at the right time, the one of the fins which is to serve as a support for the gases must stop momentarily. For this purpose, the latches 8 and 8a are provided against which one or the other of the two projections 39 of the plates 5 and 5a abuts.
In normal operation, these latches 8 and 8a move apart periodically, to allow the rotation of the plates 5 and 5a; this movement is produced by the two cams 9 and 9a which act on the end of the lever arms 19 to which the latches belong. The cams can be provided so that said latches are raised when the compression pressure is less than that of the explosion, that is to say before they act as stops, in order to protect them from wear. .
Finally, a device is provided so that the latches do not oppose the disengagement of the motor shaft and the pairs of fins which actuate it, for example to allow the latter to delay when the throttle valve is closed. . In this case, the gasoline is first cut, but without closing the air intake ducts, so that there is no more explosive mixture in the engine.
Then, the short arm 19 of one of the latches 8 is rotated around an axis 19a (fig. 14 and 15), by means of a lever 35, so as to withdraw said latch from the action of the cam 9, and to leave it lowered, that is to say in the position where it acts on the stops 39 of the plate 5. The result is that the rotating fins compress the air located between them and the support fins, until they stop. The motor shaft is then completely disengaged from the two pairs of vanes, although the second latch is lowered and raised with each revolution of the cam.
To re-engage, all you have to do is reverse.
The casing is air cooled. Wise steps 17 and 18 provided in the sleeves 3a and 4a receive oil which then circulates in the fins, in particular through the passage 38, under the effect of centrifugal force and finally reads on the housing. This lubrication is not necessary, however, in small engines which are not exposed to overheating, since the fins are partially cooled by their contact with the cold air drawn in by the engine.
In the example described, the fins are triangular in shape and provided with seals relative to the casing, which seals are pressed against it by springs 22; in addition, in one of the two pairs of fins are housed other .garnitures 21 arranged in passages and pressed against the hub of the other pair of fins by pieces 20 on which the springs act. com prizes 22.
The motor according to the invention could comprise fins of shape other than the triangular shape, for example square or round, which would also be connected to the plates, in a manner other than that which has been described. Further, the explosion of the fuel mixture, instead of being produced by a spark plug, could be produced by injecting the fuel into the compressed air between the fins @ at autoignition pressure.