Machine à combustion interne à cylindres tournants. La présente invention a pour objet une machine à combustion interne à cylindres tournants disposés dans au moins un rotor et tournant avec ce dernier, chacun de ces cylindres contenant un piston relié avec l'extrémité libre d'un levier monté de façon à pouvoir osciller sur un arbre supportant le rotor et relié à son tour à un levier coudé monté sur le rotor de façon à pouvoir os ciller.
Dans la machine suivant l'invention, le levier coudé présente à chacune de ses extré mités un organe coopérant avec une came stationnaire traversée par l'arbre supportant le rotor, ces organes portant sur la came en<B>de;</B> points qui, par rapport à l'axe de cette came, sont décalés de<B>90'</B> l'un par rapport à l'autre, et en ce qu'un organe reliant le levier coudé au premier levier est articulé avec ce dernier en un point situé plus près de l'axe de l'arbre due de l'extrémité libre de ce le vier. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention ainsi que des variantes de dé tail de cette forme.
La fig. 1 est une coupe axiale de cette machine faite suivant la ligne<I>CD</I> de la fig. 3,; la fig. 2 est une vue en bout prise dans la. direction de la flèche de la fig. 1, à plus petite échelle; la fig. 3 est une coupe faite suivant la ligne<I>AB</I> de la fig. 1; la fig. 4 est une vue partielle en pers pective montrant les organes mobiles reliant le piston à la came; la fig. 5 est une vue semblable à la fig. 3, mais en partie en élévation;
la fig. 6 est une vue en perspective des cames fixes; la fig. 7 est une coupe partielle et une vue en bout montrant une variante du dispo sitif actionnant les soupapes, et la fi-. 8 est une élévation latérale par tiellement coupée montrant une autre va riante de détail.
Dans toutes les figures, les mêmes par ties sont indiquées par les mêmes chiffres de référence. Les deux cylindres et les or ganes qui leur sont associés sont chacun dési gnés par les mêmes chiffres de référence accompagnés ou non de l'indice n.
La machine représentée présente un rotor 1 comprenant un disque portant un flasque la cylindrique sur sa face interne, ce rotor étant solidaire des cylindres 2<I>et '22a. Ces</I> cylindres ont leurs axes disposés suivant des cordes opposées égales et parallèles du dis que 1 placées aussi près que possible de la périphérie de ce dernier. Les extrémités des cylindres 2 et 2a qui sont en avant suivant la direction de rotation du rotor (indiquée par une flèche sur les fig. 3 et 5) passent à tra vers le flasque la qui présente un ressaut comme représenté en lb (fi-. 3@ et 5) pour rendre possible de fixer sur chaque cylindre une culasse plane amovible 3, respectivement 3a.
Un piston 4, respectivement 4a est monté dans chaque cylindre, la chambre de com bustion d'un cylindre s'étendant latérale ment en dessous de la culasse qui présente des soupapes d'admission et d'échappement 5 et 6, respectivement 5a et 6a. Ces soupapes con trôlent respectivement les passages d'admis sion 7 et d'échappement 8, respectivement 7a et 8a.
Chaque piston 4, respectivement 4a, est relié au moyen d'une bielle 9, respectivement 9a, à l'une des extrémités libres d'un levier commun 10 disposé diamétralement et ayant une longueur un peu moindre que le diamètre intérieur du flasque la du rotor 1. Ce levier est monté de façon à, pouvoir osciller au moyen d'un palier 1.1 (montré sous forme d'un simple support à coussinet, mais géné ralement constitué en métal antifriction) sur un gradin 12a de l'arbre moteur 12 de la machine.
L'arbre présente aussi une partie creuse 12h de plus grand diamètre sur la quelle le rotor 1 est claveté et qui est sup porté par l'intermédiaire d'un palier à billes 13 par un bâti 74, un second bâti 15 servant supporter l'arbre 12 au voisinage de son autre extrémité par l'intermédiaire d'un autre palier à billes 16 (voir fig. 1).
On ne décrira dans la suite que ce qui se rapporte au cylindre 2, l'équipement du cylindre 2a étant identique. Près du bossage central du levier 10, en un point situé plus près de l'axe (le l'arbre 1 ? que de l'extrémité libre de ce levier, est articulée une bielle courte 17 dont l'autre extrémité est articulée avec un bras 18 solidaire du bossage central d'un levier coudé monté sur la face interne du disque du rotor 1 de façon à pouvoir osciller.
Cha que levier coudé (fig. 4) comprend un bossage central 7 9 en une pièce avec le bras 18 et qui est monté sur un axe 20 vissé par une de ses extrémités dans le rotor 1 et maintenu à son autre extrémité par un support en V 21 fixé sur la face interne du flasque la du rotor. Le bossage 19 est solidaire d'un second bras \22 disposé à environ 90 du bras 18 et d'un bras plus court 23 parallèle au bras 18. Ce bossage porte en outre une oreille ?4 à peu près diamétralement opposée ait bras 23.
l'extrémité du bras 23 est articulé par son centre un balancier fourchu 25 portant une queue 26 sensiblement parallèle ü. l'oreille 24 dans laquelle est fixée une tige de guidage 27 qui passe avec un certain jeu à travers l'exi:réniité de la. queue ?F.. Autour de la tige ?7 et entre l'oreille 24 et la queue est disposé un ressort de compression 28 qui tend à rap procher l'une de l'autre les extrémités libres du bras 22 et (lu balancier 25, donc les ex trémités du levier coudé.
Ces extrémités libres portent chacune un galet coopérant avec une came fixe commune 29 fixée par des boulons 341 sur le bâti 15 et traversée par 1-arbre moteur 12. La came 29 est de forme ovale et elle est disposée symétriquement par rapport à l'axe de l'arbre, le galet 31 monté dans la fourche extrême du bras 22, que l'on appellera ici le galet agissant, porte sur la came pour déterminer les mouvements du le vier coudé, et le galet 32 porte sur la. came en un autre point, pour empêcher le galet agissant de s'écarter de la came sous l'action de la force centrifuge. Les points de contact des galets 31 et 32 sont décalés de 90 par rapport à l'axe de l'arbre 12.
Le galet agissant 31 porte sur la. came en l'un des points le plus éloigné de l'axe de l'arbre moteur, lorsque le piston correspon dant 4 est au fond du cylindre (c'est-à-dire à la. fin des courses de compression ou d'échappement), comme montré sur la fig. 3. Le galet non agissant 32 porte sur la came 29 en l'un des deux points diamétralement opposés qui sont le plus près de l'axe et qui se trouvent en arrière du point de contact du galet agissant (dans le sens de rotation du rotor) quand le piston est dans la position susmentionnée.
De même, le galet agissant 31 porte sur la came 2-9 en l'un de ses deux points les plus voisins de l'axe lorsque le pis ton 4 est dans sa position la plus éloignée de la culasse du cylindre (c'est-à-dire à la fin des courses d'aspiration et d'explosion) comme représenté sur la fig. 5. Chaque tour du rotor 1 a donc pour résultat de produire pour chaque piston un cycle complet de quatre courses. La distribution dans la ma chine est faite de telle façon que la course motrice dans l'un des cylindres (montré en 2 sur les dessins) ait lieu en même temps que la course d'aspiration de l'autre cylindre (montré en 2a sur les dessins).
Les passages d'admission et d'échappe ment 7 et 8 allant dans le cylindre 2 sont commandés par des soupapes en forme de champignon 5 et 6 disposées côte à côte dans la direction longitudinale (fig. 1). Les queues 33 de ces soupapes sont disposées radialement par rapport au rotor 1 et sont actionnées par des chapes 34 à galets portant soit sur une came d'admission commune 35, soit sur une came d'échappement commune 36, suivant le cas; les cames 33 et 36 étant en une pièce avec la came fixe 29 ou fixées sur celle-ci. On voit que la rotation du rotor 1 fera tour ner les soupapes et leurs culbuteurs par rap port aux cames fixes 35 et 36 et fera ainsi actionner les soupapes 5 et 6 aux moments convenables.
Le mélange d'air et de combustible est amené depuis un carburateur (non repré senté) à travers la partie extrême creuse 12b de l'arbre moteur et à travers des lumières radiales 37 (fig. 1) jusque dans les tubulures d'admission 7 et 7a. Les lumières 37 s'ou vrent dans l'arbre creux en des points dia métralement opposés et on préfère que l'une des lumières soit fermée pendant que l'autre reçoit le mélange et vice versa.
Cela. est réa lisé au moyen d'un manchon fixe 38 (fig. 1) placé à l'intérieur de l'arbre creux 12b, man chon au travers duquel le mélange passe en venant du carburateur, ce manchon étant pourvu d'un prolongement semi-cylindrique 38a qui recouvre successivement les ouver tures des lumières 37 quand celles-ci tour nent autour du manchon. Les gaz d'échappe ment passent à travers les tubulures 8 diri gées vers le centre du rotor 1 et s'ouvrant dans un canal d'échappement annulaire 39 (fig. 1 et 2).
Ce canal est pratiqué dans la face extérieure du rotor 1, en creusant dans celle-ci une rainure annulaire de section semi- circulaire et en fixant sur cette face un cou vercle 40 dans lequel est ménagée la partie complémentaire du canal d'échappement. Un autre canal d'échappement annulaire 41 de rayon moyen plus grand, mais de section plus faible et pratiqué dans le rotor concentri quement au canal 39 avec lequel il commu nique par des canaux 42 pratiqués dans la face extérieure du rotor 1 comme montré sur les fig. 1 et 2.
Les gaz d'échappement passent du canal d'échappement 41 dans des canaux radiaux 43 pratiqués dans la' face extérieure du rotor 1 et s'ouvrant dans une rainure 44 creusée dans une nervure périphé rique du rotor. Cette rainure est de section semi-circulaire et la nervure périphérique est engagée entre les bords d'une rigole annulaire fixe 45 de section en U s'étendant autour du bord du rotor 1 qu'il entoure, et portant une conduite d'échappement tangentielle 46. Les canaux 43 s'ouvrent dans le fond de la rai nure 44, de sorte que les gaz, vu leur sou daine dilatation latérale lorsqu'ils sortent de ces canaux, se répandent dans la rigole 45.
Le flasque la du rotor 1 porte des ailettes de refroidissement périphériques 47 et les cu lasses 3, 3a. portent des ailettes de refroidis sement 48 parallèles aux ailettes 47. 49 in dique les bougies d'allumage fixées dans les culasses des cylindres. Sur le bord libre du flasque la du rotor est fixé le bord extérieur d'un couvercle plat 50 dont le bord intérieur est légèrement espacé d'une bague fixe 51 portée par le bâti 15.
L'espace compris entre les faces internes du couvercle .")0, du disque du rotor et du flasque la est partiellement rempli d'huile qui sert ait refroidissement et à la lubrification, et deux bras 52 sont dis posés entre le disque du rotor et le flasque au voisinage de chaque cylindre, pour assu rer l'arrosage des parties qui travaillent par de l'huile. Ces bras servent aussi de support pour des guides de soupape.
Les fuites d'huile et d'air hors de l'espace contenant les leviers, les bielles et les cames sont empêchées au moyen d'un anneau 54 de métal flexible fixé sur la face extérieure de la came 29 par son bord intérieur et ap- puyant légèrement par son bord extérieur sur une bande de frottement 55 fixée sur la face interne du couvercle 5(-J (fig. 1). De l'air frais peut pénétrer dans cet espace de puis l'atmosphère extérieure en passant entre le bord extérieur de l'anneau 54 et la bande de frottement, cet anneau agissant comme une soupape d'arrêt.
Une alimentation d'air frais est réalisée pour chaque cylindre (fib. 3) par une ouverture 56 faite à. travers le flasque la du rotor entre deux des ailettes de refroidissement 4 7 qu'il porte, l'espace entre lesdites ailettes étant fermé par une cloison 5 7 en forme de cuillère disposée juste derrière la lumière d'entrée 56 (suivant le sens de rotation du rotor). Avec cette dispo sition, par suite de la rotation de la machine, l'air est projeté dans le cylindre, la, lumière 56 étant découverte par le piston à la, fin de sa course d'aspiration.
De l'air frais est. continuellement amené dans l'espace clos par l'ouverture 56 pendant que celle-ci commii- ni_que librement avec le cylindre derrière le piston. Quand l'explosion se produit dans le cy lindre 2, la pression augmente et tend à pous ser le piston 4 vers l'extérieur pour faire tourner le levier 11? dans le sens des aiguilles d'une montre (comme on le voit sur les fig. 3 et 5).
Une résistance s'oppose néanmoins à un tel mouvement du levier 11? à cause de la liai son par la bielle 17 avec le bras 1.8 du levier coudé 19, 22, 23., 25, puisque ledit levier coudé est. par cela même poussé dans le sens des aiguilles d'une montre autour de son pivot ?0 fixé sur le rotor pour presser le galet agissant 31 contre la came ?9 dans une direction normale,<B>il</B> la région de moindre rayon de celle-ci. Le levier coudé et, en con séquence, la bielle 17, le levier 10, la bielle 9 et le piston 4 sont maintenus immobiles, et la pression qui s'élève dans le cylindre ? a pour effet d'entraîner le rotor 1 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
Dès que ce mouvement a commencé, le galet agissant 31 se déplace à partir de la région de la came 29 ayant le rayon le plus faible, mais le' choses sont disposées de telle sorte que le pis ton 4 est maintenu fixe dans l'espace jusqu'î <B>,</B> i ce que la culasse 3 du piston se soit écartée du piston 4 d'une quantité correspondant à une fraction notable (le la coursë complète du piston. Le mouvement ultérieur du rotor 1.
amène le galet. agissant 31 sur la région de la, came 29 ayant le plus grand rayon et, qui se trouve le plus près du centre de la came, ce qui permet au galet 31 de se déplacer vers ledit centre. En conséquence, le levier 10 peut basculer dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la came fixe 29 et le piston 4 se déplace vers la fin de sa course.
On voit sur les fig. 3 et 5 que la culasse 3 se déplace de 911 , tandis que le piston 4 ne se déplace que d'environ<B>64'</B> autour (le l'axe du rotor 1. La continuation du mouvement du rotor dans le sens inverse des aiguilles d'une montre < < partir de la position représentée sur la fi-. 5 fait parcourir au galet agissant 31 la partie restante de la région < < grand rayon de la came 29 pour l'amener à la région de rayon le plus faible. Le piston est donc poussé vers le fond du cylindre 2 pendant la course d'échappement.
La continuation de la rotation du rotor produit les courses d'aspi ration et de compression de la manière déjà décrite puisque la came 29 est symétrique.
Au lieu du mécanisme de commande des soupapes décrit, on peut employer (fig. 7) des culbuteurs 58 en forme de renvoi de son nette montés en 59 sur le rotor 1 de façon à pouvoir osciller et présentant chacun un bras sur lequel frotte l'une des cames 35 ou 36, l'autre bras de ces culbuteurs agissant sur les queues de soupape qui peuvent alors être sensiblement parallèles à l'axe des cylindres respectifs 2 ou 2a comme représenté. Avec cette disposition, le bras du culbuteur 58 en contact avec la came 35 ou 36 est poussé vers l'arrière par rapport à la direction de rota tion du rotor 1, de façon qu'il soit traîné ou tiré en s'élevant sur la came de façon à avoir une action très douce.
En plus, vu les dispo sitions modifiées des queues de soupapes 33, la. chambre de combustion peut être rendue plus petite que cela n'est possible avec le dispositif décrit en premier lieu.
La fig. 8 montre une autre façon de sup porter l'extrémité extérieure du pivot 20 qui est vissé dans le rotor 1 à son autre extré mité. Les supports en V 21 et 21a déjà men tionnés sont supprimés et les extrémités exté rieures des tiges sont engagées dans des trous pratiqués dans des bossages 60 de la face in terne du couvercle 50.
Il doit être entendu que l'on peut em ployer n'importe quel nombre de cylindres et que leurs pistons respectifs peuvent être couplés à un levier basculant commun ou à plusieurs leviers de ce genre. Ces leviers peuvent être associés chacun à deux ou à plus de deux pistons. La machine décrite pourrait aussi être du type à allumage et, grâce à une modification convenable de la forme des cames, elle pourrait aussi fonctionner sui vant un cycle à deux temps.
Lorsqu'on désire un accroissement de puissance sans accroître l'alésage des cy lindres, ni augmenter la course du piston, un arrangement très convenable consiste à dis poser plusieurs unités telles que celle qui vient d'être décrite sur un arbre commun en tandem, les rotors étant clavetés sur le même arbre.
Si on le désire, le refroidissement de la machine peut être amélioré en pratiquant des canaux ou passages pour l'air dans les masses de métal entourant les cylindres ou en fai sant partie, ces canaux ou passages étant sen siblement parallèles à l'axe du cylindre, de façon que l'air soit forcé d'y pénétrer par la rotation même du rotor. Par exemple de tels passages peuvent s'ouvrir sur les faces exté rieures des culasses. D'une autre façon, ou en plus des canaux ou tubes à air de ce genre peuvent être employés pour refroidir l'huile contenue dans l'enveloppe, ces tubes ou ca naux passent dans l'espace normalement occupé par l'huile pendant la rotation du rotor.