EP0083892A2 - Machine rotative à pistons à vitesse de rotation non uniforme - Google Patents

Machine rotative à pistons à vitesse de rotation non uniforme Download PDF

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EP0083892A2
EP0083892A2 EP82402384A EP82402384A EP0083892A2 EP 0083892 A2 EP0083892 A2 EP 0083892A2 EP 82402384 A EP82402384 A EP 82402384A EP 82402384 A EP82402384 A EP 82402384A EP 0083892 A2 EP0083892 A2 EP 0083892A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
shaft
aforementioned
machine according
cam
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP82402384A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0083892A3 (fr
Inventor
Robert Marcel Pierart
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Priority claimed from FR8200231A external-priority patent/FR2519697B1/fr
Priority claimed from FR8220222A external-priority patent/FR2537210B2/fr
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0083892A2 publication Critical patent/EP0083892A2/fr
Publication of EP0083892A3 publication Critical patent/EP0083892A3/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F01C1/063—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
    • F01C1/067—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them having cam-and-follower type drive

Definitions

  • the present invention essentially relates to a new machine capable of operating either as a motive machine or as a receiving machine.
  • piston, connecting rod and crank motors generally represent complicated mechanics with a short service life.
  • the cylinders generally serving as guides for the pistons which take support to develop the engine torque, gradually ovalize and lose their tightness, which obviously causes a drop in efficiency. It can also be added here that the lubrication of all moving parts poses delicate problems and requires constant monitoring.
  • piston engine machines of the type comprising at least one O-ring piston slidingly mounted in a working chamber of the same shape, this piston and this chamber being mounted coaxially with a rotary shaft so that one of these elements, says leading, integral with said rotary shaft, is driven by an at least approximately continuous rotation movement, while the other element, called driven, is driven by a periodic rotation movement by a mechanical system coupling it to the element leading.
  • Swiss Patent No. 92,796 describes a piston machine, meeting the general definition above.
  • the mechanical system coupling the element led to ⁇ the driving element consists of at least one group of two connecting rods hinged together, each of them being on the other hand fixed by an articulation, respectively to the leading element and the driven element, so that the three joints thus produced and the central axis form the vertices of an articulated parallelogram.
  • the articulation axis of the two connecting rods carries a rolling roller which is supported on a fixed non-circular cam, so that the movement of the entire rotary assembly constituted by the driving and driven elements as well as their coupling rods, cyclically produces a deformation of the aforementioned parallelogram, which generates a periodic movement of the piston in its working chamber.
  • such a rotary motor has, among other things, the disadvantage that the coupling rods and the roller are poorly guided and maintained, and constitute a delicate mechanical assembly and little able to sustainably sustain the inertial forces generated by its beats and alternative movements in the direction perpendicular to the motor axis.
  • the present invention aims to remedy all the above drawbacks by proposing a fully rotary machine having a completely new structure and operation and which has the following essential qualities: ability to develop very high and regular torques, high specific power , total absence of vibrations, longevity and, for internal combustion machines, operation in supercharging, simplified distribution, elimination of the auxiliary systems of refrigeration and lubrication and, finally, excellent thermodynamic efficiency compared to the aforementioned prior machines with reciprocating pistons and above all compared to turbo machines or rotary piston engines.
  • the machines according to the present invention find a particularly advantageous application in the propulsion of ships, in particular because of their compactness and their ability to operate in slow engines and capable of developing very high torques.
  • the essential object of the invention is a motor-driven piston machine and of the type comprising at least one toric or arcuate piton mounted sliding in a working chamber of the same shape, this piston and this chamber being mounted coaxially with a rotary shaft.
  • said mechanical system generating the periodic rotational movement of the driven element is constituted by at least one indexing mechanism or system comprising a rotary assembly of cams cooperating with conjugate wheels of said cams to intermittently drive the driven element in periodic catching up with the driving element while ensuring the rotationally locking of the driven element in both directions p during periodic shutdowns.
  • the piston and the chamber are both movable along the same unidirectional circular path, while being relatively movable relative to each other, the rotation of the assembly being analyzed in a continuous rotation of the driving element combined with a periodic rotation of the driven element.
  • the driving element is constituted by the aforementioned O-ring piston carried by a primary rotor secured to the rotary shaft carrying the aforementioned cams
  • the driven element is constituted by the aforementioned O-ring chamber carried by a secondary rotor coaxially attached to the primary rotor and driven by means of at least one other shaft carrying the above-mentioned wheels cooperating with the cams and also carrying a pinion meshing with the secondary rotor.
  • the pinion of the other aforementioned shaft meshes with a pinion carried by a sleeve or the like secured to the secondary rotor and mounted idly on the rotary shaft secured to the primary rotor.
  • the driving element being constituted by said toroidal piston carried by a primary rotor secured to the rotary shaft, the latter carrying at the end of the shaft a pinion, while the driven element consisting of the aforementioned toroidal chamber carried by a secondary rotor driven in rotation by the hands of another shaft and a sleeve integral with the secondary rotor and mounted idly on the rotary shaft, said sleeve carries the aforementioned wheels while said other shaft carries the aforementioned set of cams cooperating with said wheels, just as it carries at the end of the shaft a pinion meshing with the pinion wedged on the rotary shaft which thus drives it in continuous rotation .
  • the aforementioned other shaft carries a locking cam cooperating with a star cam wedged on the aforementioned sleeve.
  • the secondary rotor will be blocked during its periodic stops, by means of a member well adapted to withstand the reactions of the driving thrusts, which will make it possible to obtain maximum torque on the motor shaft due to the neutralization of said said reactions exerted on the secondary rotor in the opposite direction of movement.
  • the locking cam preferably has a mainly convex curved profile and comprising a curved and concave part, while the aforementioned star cam comprises branches with rounded ends connected together by curved and concave parts.
  • the two primary rotors are integral with a single motor shaft while the two sets of cams located on either side of the pinion on the other aforementioned shaft are oriented thereon with a 180 ° offset so as to shift the periodic movements of the two secondary rotors by half a period.
  • the two primary and secondary contiguous rotors have on their respective facing faces at least one annular groove in which the above-mentioned toric piston and toric chamber are respectively housed and fixed.
  • the machine of the invention can also operate as a pressurized fluid motor, in which case a shoe or the like secured to the frame of the machine conforms to the periphery of the secondary rotor and has a pressurized fluid inlet orifice capable of communicating periodically. with the bottom of each toric chamber.
  • the external faces of the two aforementioned rotors are provided with fins making it possible to circulate the cooling air sucked in conduits or the like formed in the frame of the machine.
  • a machine according to the invention may comprise a plurality of pistons and associated toric chambers, distributed along one or more circumferences, and preferably according to a diametrically opposite arrangement.
  • said rotor is provided with a cam on which an arm or the like is constantly supported. mounted articulated on the frame of the machine and urged by a pressure means such as for example a spring or a jack.
  • the aforementioned cam has substantially the shape of a star and is fixed on the sleeve integral with the secondary rotor and fitted on the shaft of the primary rotor, preferably being located between said secondary rotor and the gear allowing its rotation.
  • the invention also relates to transport vehicles in general, and in particular to ships using minus a machine meeting the above characteristics, and which can operate like a slow motor providing very high and regular torques.
  • annular groove 1b, 3b is formed in the facing faces 1a and 3a of the primary and secondary rotors 1 and 3, an annular groove 1b, 3b is formed.
  • the toric pistons 2 are housed and fixed in the groove 1b of the primary rotor 1, while the toric chambers 4 are housed and fixed in the groove 3b of the secondary rotor 3.
  • This fixing can of course be carried out by any suitable means, and it should be noted here that one could very well provide for an inversion of the arrangement described above, without departing from the scope of the invention.
  • the indexing mechanism 5 comprises a rotating set of star cams 6 driving wheels 6a with rollers 6b conjugated with said cams. More specifically, and according to the example shown, the wheels or flanges 6a are three in number, and between these wheels, in the vicinity of their periphery, are mounted the rollers 6b in an appropriate number and whose pitch and diameter are the active profile of the two cams 6, which can, of course, pass between the wheels 6a.
  • the indexing mechanism 5 is established between two parallel shafts, namely a motor shaft 7 integral at 8 with the driving rotor 1 and carrying the cams 6, and another shaft 7a carrying the wheels 6a and likely to cause the secondary rotor 3 to rotate by means of a gear 9.
  • the shaft 7a carries a pinion 10 which meshes with a pinion 11 carried by a sleeve or the like 12 integral with the secondary rotor 3 and mounted idly on the motor shaft 7 of the primary rotor 1, as can be seen in Figures 1 and 3.
  • the indexing mechanism 5 can communicate to the secondary rotor 3 a periodic rotation movement. It will be added that the profile of the cams 6 is such that the secondary rotor 3 is prevented from rotating in both directions during its periodic stops.
  • the frequency and the angular amplitude of the relative movements of the two rotors 1 and 3 will depend on both the profile of the indexing cams 6 and the ratio of the pinions 10 and 11.
  • each O-ring piston 2 comprises, in its longitudinal direction, an internal conduit 14 opening at 15 into a chamber 16 for supercharging in fresh gas extending the toric chamber 4 and formed between the primary 1 and secondary 3 rotors, this supercharging chamber having a volume which is several times greater than that of a working chamber 4.
  • Each internal conduit 14 and therefore each chamber 16 communicates through a valve 31 and by means of radial pipes 17 formed in the primary rotor 1, with a bore 18 formed in the motor shaft 7 of this rotor and connected to a source of fresh gas, not shown .
  • each internal conduit 14 opens at the head of the O-ring piston 2 in the O-ring chamber 4 and can be closed by an intake valve 19.
  • This valve is controlled by a rod 20 passing longitudinally through the O-ring piston 2 and actuated by a lever system 21 carrying a roller 22, and is capable of cooperating with cams 23 integral with the frame 13 of the machine and arranged circumferentially, as can be seen in FIG. 2.
  • each toric chamber 4 is provided with an exhaust valve 25 also controlled by lever 26 and cams not shown integral with the frame, said valve allowing the escape of gases through an orifice 27, formed in the secondary rotor or conducted 3.
  • the rotors 1 and 3 have the general form of circular plates coaxially joined and whose external faces comprise fins 28 allowing the circulation of the cooling air of the rotors.
  • FIG. 3 shows cooling air inlet ducts, and at 30, orifices for communication with the space 13a of the frame. 13 containing the two rotors or plates 1 and 3.
  • FIG. 2 there has been shown schematically at 31 in FIG. 2 the suction valves for fresh gases in the boost chambers 16.
  • sealing rings for the O-pistons 2 sealing rings for the boost chambers 16, as well as annular sealing rings between the two rotors 1 and 3 are provided.
  • the periodic variations in volume of the toric chambers 4 make it possible to transform the expansion of a gas or a vapor, or even the combustion of a gaseous mixture, into a driving torque. It will first be assumed that the secondary rotor 3 is immobilized by the fact that the indexing mechanism 5 blocks its rotational movement in both directions. If, at this instant, a gas under pressure is brought into the toroidal chambers 4, then at their minimum volume, it is understood that the force exerted on the pistons 2 will produce a torque which drives the motor rotor 1 in rotation.
  • the gas under pressure expands in the toric chambers and if the escape of gas is caused before the pistons reach the end of the stroke and that, at this time, the indexing mechanism 5, driven by the inertia of the rotor motor 1, sets in motion the secondary rotor, up to a speed greater than that of the motor rotor, so as to bring it back to its initial relative position relative to the latter, it is understood that a rotational movement can be obtained maintained overall.
  • the rotation of the motor rotor 1 will be substantially continuous, due to the large inertia of the moving masses, while the rotation of the secondary rotor 3 will be periodic. In other words, the secondary rotor 3 will be driven by an intermittent periodic catch-up movement of the motor rotor 1.
  • the engine illustrated in FIGS. 1 to 3 can operate as a four-stroke or two-stroke internal combustion engine, as will be explained below with particular reference to FIGS. 4 to 8.
  • FIG. 8 illustrating a complete thermodynamic cycle
  • the respective speed curves of the motor rotor "V m " and of the secondary rotor "V s " of an engine according to the invention operating in four-stroke internal combustion engine comprising four toric combustion chambers identified in C 1 , C 2 , C 3 and C 4 in FIGS. 4 to 7.
  • the four strokes, suction, compression, engine expansion and exhaust, were respectively identified by AS, CO, DE, and EC in FIG. 8.
  • the secondary rotor 3 is stationary during most of the motor relaxation phase DE of chambers C 2 and C 4 , which coincides with the suction phase AS of chambers C 1 and C 3 . Then the secondary rotor is set in motion, as explained above, by the indexing mechanism 5.
  • the maximum volume of the combustion chambers is reached when the speed V S of the secondary rotor 3 has reached that of primary rotor. From this moment, the speed of the secondary rotor 3 continuing to increase, until it largely exceeds that of the engine rotor 1, the volume of the combustion chambers decreases, which corresponds to the exhaust phases EC of the chambers C 2 and C 4 and compress chambers C 1 and C 3 .
  • the minimum volume of the combustion chambers is reached when the speed of the secondary rotor, when decelerating, has again become equal to that of the motor rotor. At this time, a thermodynamic half-cycle was performed.
  • thermodynamic cycle allowing the four combustion chambers C 1 to C 4 to work, corresponds to a half-turn of the motor rotor 1. During this cycle, two simultaneous and diametrically opposite explosions occur at each quarter-turn of the motor.
  • FIGS. 4 to 7 describe more precisely the operation of such an engine with four combustion chambers.
  • FIG. 4 shows the relative position of the two rotors 1 and 3 when the secondary rotor 3 has just stopped, the motor rotor 1 continuing to rotate in a uniform movement.
  • the four combustion chambers C 1 , C 2 , C 3 and C 4 are substantially at their minimum volume and ignition, carried out for example using candles shown diagrammatically at 40 in FIG. 2, has just occurred in C 2 and C 4 .
  • the movement of the motor rotor 1 has just commanded the opening of the intake valves situated at the head of the pistons P 1 and P 3 , in the chambers C 1 and C 3 respectively.
  • the supercharging chambers C 5 , C 6 , C 7 and C 8 are filled with fresh gas being at atmospheric pressure and sucked through the valve 31 from the lines 17 communicating with the bore 18 of the motor shaft 7, as previously explained.
  • the four combustion chambers C 1 to C 4 are almost at their maximum volume, and in chambers C 2 and C4 there the driving expansion of the burnt gases ends.
  • the exhaust valves identified at 25 in FIG. 2 are then controlled by the rotation of the secondary rotor 3 and open (chambers C 2 and C 4 ).
  • FIG. 6 the relative position of the rotors can be seen while the secondary rotor which has been rotated by the indexing mechanism 5, up to a speed greater than that of the motor rotor 1, has approached that -this.
  • the toroidal combustion chambers are at this time approximately half-volume.
  • chambers C 1 and C 3 the fresh gases are compressed, while in chambers C 2 and C 4 , the exhaust of the burnt gases is in progress and takes place through the exhaust valves which have remained open.
  • the supercharging chambers C 5 , G 6 , C 7 and C 8 the fresh gases are sucked in.
  • FIG. 7 the relative position of the rotors is seen, when the motor rotor 1 has rotated 90 ° from the starting position shown in FIG. 4.
  • thermodynamic efficiency as well as a distribution by valves at the piston head and at the bottom of the combustion chamber which is notably simplified compared to conventional engines.
  • this engine with valve distribution can operate with a two-stroke cycle as will be explained briefly below with reference again to the diagrams in FIGS. 4 to 7.
  • thermodynamic cycle is completed. This means that ignition can take place again and simultaneously in the four toric chambers C 1 to C 4 reduced to their minimum volume, ie at the end of compression.
  • This engine is fitted with a valveless distribution system and operates on a two-stroke cycle.
  • each O-ring piston P 1 to P 4 is provided with an internal conduit 41 which opens out at 42 on the side of the piston.
  • the conduit 41 is capable of communicating with a recess 43 of the secondary rotor 3 so as to connect said conduit 41 with the toric combustion chamber.
  • Each combustion chamber C 1 to C 4 has an exhaust duct 44 whose external or opening orifice is capable of coming opposite an exhaust orifice 45 formed in the primary rotor 1.
  • FIG. 9 shows the relative position of the rotors 1 and 3 while the engine expansion takes place in the toric combustion chambers C 1 to C 4 .
  • the secondary rotor 3 is stationary, and the orifices 44 and 42 are closed.
  • chambers C 5 to C 8 the fresh gases are slightly compressed.
  • Figure 10 shows rotors 1 and 3 when sweeping the burnt gases. It can be seen here that the exhaust conduits 44 and 45 have been put into communication and that, likewise, the orifices 42 of the conduits 41 have been put into communication with the recesses 43, which allows the passage of fresh, slightly compressed gases in chambers C 5 to C 8 , in toroidal chambers C 1 to C 4 respectively. In other words, the scavenging of the burnt gases takes place longitudinally in the toric combustion chambers.
  • This engine obviously operates on a two-stroke cycle and does not have valves.
  • each toroidal chamber C 1 to C 4 is provided with a duct 46 which opens at 47 at the periphery of the secondary rotor 3.
  • the orifice 47 is capable of coming opposite an orifice 48 for admission of pressurized fluid, which orifice is formed in a suitable element 49 integral with the frame of the machine.
  • This element 49 can for example take the form of a shoe which, as can be seen in FIG. 11, follows the periphery of the secondary rotor 3.
  • pressurized steam is admitted simultaneously into the four chambers C 1 to C 4 , while the secondary or driven rotor 3 is stationary.
  • the orifices 48 and 46 are obviously in communication.
  • the steam is relaxed.
  • the secondary rotor 3 being set in motion by means of the indexing mechanism 5 (FIG. 1), the orifice 47 for the admission of steam is therefore obstructed.
  • the steam expands until the chambers C 1 to C 4 reach their maximum volume.
  • the rotor 3 continues to rotate until the orifice 47 crosses the pad 49 and is released, which corresponds to the completion of the expansion phase.
  • FIG. 12 schematically illustrates a device which makes it possible to constantly assist the secondary rotor 3 during its periodic intermittent rotation, such a device which can advantageously be used with all the embodiments of motors described above comprising a single couple of rotors.
  • this device essentially comprises a star-shaped cam 50 which is wedged on the shaft 12 of the secondary rotor 3. As can be understood with particular reference to FIG. 1, this cam can be located between the pinion 11 carried by the shaft 12 and the external face of the secondary rotor 3.
  • an arm or the like 51 articulated at 52 on the frame 13 and carrying at its free end a roller or the like 53 is constantly supported on the cam 50 by means of pressure, such as for example a powerful spring or a jack 54 arranged between the frame 13 and said arm 51.
  • the aforementioned device makes it possible, for each pulsation of the secondary rotor 3, to temporarily store its kinetic energy during its deceleration phase, then to restore this energy to it, during its acceleration phase.
  • the cam 50 plays the role of an assisted pulsation device of the secondary rotor 3, so that the indexing mechanism 5 and the gear 9 (pinions 10 and 11) are practically relieved of any significant effort and have only for the purpose of checking the relative positions of rotors 1 and 3 at all times. Consequently, thanks to the device described above, the motors produced according to the present invention can work smoothly and at higher rotational speeds while conferring greater longevity on the main members of these motors.
  • FIG. 13 describes a variant of the machine shown in FIG. 1 and in which the arrangement of the coupling means between primary 1 and secondary 3 rotors is different.
  • a pinion 111 is mounted at the end of the motor shaft 7, this pinion meshing with a pinion 110 mounted at the end of the other shaft or intermediate shaft 7a.
  • These two pinions 111 and 110 constitute a gear 109 by which the shafts 7 and 7a are driven in a continuous rotational movement.
  • the shaft 7a carries a rotary assembly of cams 106 capable of driving in rotation the wheels 106a integral with the sleeve 12 and therefore with the secondary rotor 3 o
  • the wheels 106a constitute in some way sort of flanges between which rollers 106b are mounted, the diameter and pitch of which are combined with the active profile of the cams 106 which, of course, penetrate between the flanges 106a so as to be able to drive the secondary rotor 3 intermittently.
  • the gear torque 109 determines the frequency of the cyclic pulses communicated to the secondary rotor 3, the profile of the rotating cams 106 determining the law of the periodic movement imposed on the latter.
  • the indexing mechanism 5 is such that the secondary rotor 3 is entirely slaved to the primary rotor 1 which drives it with a controlled intermittent movement, the latter breaking down into periodic stops followed by catch-up movements of said primary rotor.
  • this gear which advantageously turns here is avoided continuous, to undergo the brutal reaction of the engine force at the time of ignition.
  • the cam 200 has a general shape of a bean, that is to say that it has a curved profile which is mainly convex 202 and comprising a curved and concave part. 203, while the star cam 201 has branches with rounded ends 204 connected together by curved and concave parts 205.
  • the cam 200 will allow the secondary rotor 3 to be positively and temporarily blocked in both directions during its periodic stops.
  • the particular shape of this cam will allow it to withstand or resist the thrust exerted on the secondary rotor 3 in the opposite direction to the movement during the periods of stopping in question which coincide with the phases of motor relaxation in the chambers of work 4.
  • the immobilization of the secondary rotor 3, while the driving thrusts are exerted on the primary rotor 1, will make it possible to recover fully, in the form of engine torque, all of the forces developed in the work chambers 4, since the secondary rotor 3 will not be able, under the effect of the driving trigger, to exert on the shaft 7 a torque opposite to that exerted by the primary rotor 1.
  • the cam 200 may also oppose the inertial forces in the direction of movement which may be exerted on the secondary rotor at the end of the take-up stroke of the primary rotor 1.
  • FIG. 17 shows an engine entirely in accordance with the principles of the invention but of which certain elements are found twice as will be described briefly below.
  • the two pairs of rotors 1, 3 on the one hand, and 301, 303 on the other hand are aligned on the same motor axis 7, and there is a symmetrical arrangement of the various elements of the mechanism d indexing on either side of the gear 109, except that the two sets of cams 106 and 306 located on either side of the pinion 110 are oriented on the shaft 7a with an offset of 180 ° for thus shifting the periodic movements of the two secondary rotors 3 and 303 by half a period.
  • Such a double structure of the motor according to the invention finds a particularly advantageous application in the case of the production of large motors and, as is understood, allows the gear 109 to be completely discharged from the inertial forces applied to the two secondary rotors 3 and 303, which forces are equal at all times and in the opposite direction.
  • the structure of the rotors and other elements of this "double" motor will not be described in detail, since this has already been done previously with respect to the "single" motor shown in FIGS. 1 to 7 and 9 to 11. We will only say here that in such a double motor, there is no longer any need to provide assistance for the secondary rotors by a cam, as illustrated in FIG. 12.
  • the present invention is in no way limited to the embodiments described and illustrated which have been given only by way of example.
  • the indexing mechanism 5 whether it is a motor with one torque or with two couples of rotors, could comprise rotary cams and wheels in a different number or in a form other than that shown in the drawings. This means that the invention includes all the technical equivalents of the means described as well as their combinations.
  • a new machine has therefore been produced according to the present invention which can take various embodiments and the operation of which remains smooth and perfectly balanced, generating neither vibrations nor alternative forces on the various moving parts, and providing very high torques. , which in total makes its application particularly advantageous for the propulsion of ships in particular.

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Abstract

La présente invention concerne une nouvelle machine à pistons.
Cette machine est essentiellement constituée par un rotor primaire ou menant (1) portant des pistons (2) toriques et coaxiaux à l'axe de rotation du rotor (1), et par un rotor secondaire ou mené (3) coaxialement accolé au rotor primaire (1) et portant des chambres toriques (4) dans lesquelles sont montés coulissant les pistons toriques (2), les deux rotors (1 et 3) étant accouplés par des moyens (5) de transmission de rotation du rotor primaire (1) au rotor secondaire (3) de telle manière que le rotor secondaire (3) soit entraîné par intermittence par le rotor primaire (1) pour rattraper périodiquement ce dernier tout en assurant le blocage ou rotation du rotor secondaire (3) dans les deux sens pendant ses arrêts périodiques.
La machine de l'invention peut fonctionner tant en machine génératrice que réceptrice et s'applique notamment à la propulsion des navires.

Description

  • La présente invention a essentiellement pour objet une nouvelle machine susceptible de fonctionner soit en machine motrice, soit en machine réceptrice.
  • Dans l'état connu de la technique antérieure, il existe des machines à pistons montés dans des chambres de travail cylindriques où, soit la chambre de travail est fixe et le piston y est mobile alternativement suivant un trajet rectiligne, soit c'est le piston qui est fixe et la chambre de travail mobile alternativement suivant un trajet rectiligne, l'élément mobile "piston ou chambre de travail" étant relié à un arbre tournant par l'intermédiaire d'un système de transmission par exemple du type à bielles et à manivelle.
  • Mais ces machines notamment motrices ou génératrices de puissance sont affectées d'un certain nombre d'inconvénients.
  • Tout d'abord, ces machines ou moteurs ne permettent de réaliser, dans chaque cylindre, qu'au maximum un cycle de travail par tour moteur, de sorte que, dans le cas général, pour en obtenir une puissance spécifique acceptable, on est conduit à les faire fonctionner à une vitesse de rotation très supérieure à la vitesse d'utilisation de la puissance motriceo
  • D'autre part, ces moteurs sont peu satisfaisants du point de vue cinématique, car les mouvements alternatifs des pistons et les battements des bielles engendrent des efforts d'inertie importants. Ainsi, pour limiter à des valeurs acceptables ces efforts d'inertie imposés aux embiellages, il faut limiter la vitesse linéaire des pistons.
  • Le compromis entre les deux nécessités contradictoires énoncées ci-dessus, s'obtient en limitant la course des pistons et donc les rayons de manivelles.
  • Il en résulte que ces moteurs, à détente motrice courte et à petit rayon de manivelle, ont un rendement assez faible et sont peu aptes à développer des couples importants.
  • De plus, dans les moteurs à combustion interne, ce défaut est aggravé d'un manque de "souplesse" caractérisé par le fait que le couple moteur chute rapidement en dessous d'un certain régime. Ceci oblige à les associer à des boites de vitesse exactement adaptées comportant de nombreux rapports de réduction à l'échelonnement soigneusement étudié.
  • En outre, l'équilibrage dynamique ne peut être obtenu qu'approximativement en multipliant les cylindres conjugués. Mais malgré cela, les moteurs en question produisent toujours des vibrations en raison du nombre et de l'importance des masses en mouvements alternatifs.
  • Enfin, les moteurs à pistons, bielles et manivelle représentent d'une manière générale une mécanique compliquée dont la longévité est faible. Les cylindres, servant généralement des guides aux pistons qui y prennent appui pour développer le couple moteur, s'ovalisent peu à peu et perdent leur étanchéité, ce qui provoque évidemment une chute de rendement. On peut encore ajouter ici que le graissage de toutes les pièces en mouvement pose des problèmes délicats et exige une surveillance constante.
  • On connaît également des machines motrices à pistons du type comprenant au moins un piston torique monté coulissant dans une chambre de travail de même forme, ce piston et cette chambre étant montés coaxialement à un arbre rotatif de manière que l'un de ces éléments, dit menant, solidaire dudit arbre rotatif, soit animé d'un mouvement de rotation au moins approximativement continu, tandis que l'autre élément, dit mené, est animé d'un mouvement de rotation périodique par un système mécanique l'accouplant à l'élément menant.
  • C'est ainsi que par exemple le brevet suisse n° 92.796 décrit une machine à pistons, répondant à la définition générale ci-dessus. Dans cette machine, le système mécanique accouplant l'élément mené à<l'élément menant est constitué par au moins un groupe de deux bielles articulées entre elles, chacune d'elles étant d'autre part fixée par une articulation, respectivement à l'élément menant et à l'élément mené, de telle manière que les trois articulations ainsi réalisées et l'axe central forment les sommets d'un parallélogramme articulé.
  • Plus précisément, l'axe d'articulation des deux bielles porte un galet de roulement qui prend appui sur une came fixe non circulaire, de sorte que le mouvement de tout l'ensemble rotatif constitué par les éléments menant et mené ainsi que par leurs bielles d'accouplement, produit cycliquement une déformation du parallèlogrammeprécité, laquelle engendre un mouvement périodique du piston dans sa chambre de travail.
  • Cependant, un tel moteur rotatif présente, entre autres, l'inconvénient que les bielles d'accouplement et le galet de roulement sont mal guidés et maintenus, et constituent un ensemble mécanique délicat et peu apte à supporter durablement les efforts d'inertie engendrés par ses battements et mouvements alternatifs dans le sens perpendiculaire à l'axe moteur.
  • La présente invention a pour but de remédier à tous les inconvénients ci-dessus en proposant une machine entièrement rotative possédant une structure et un fonctionnement entièrement nouveaux et qui présente les qualités essentielles suivantes : aptitude à développer des couples très élevés et réguliers, grande puissance spécifique, absence totale de vibrations, longévité et, pour les machines à combustion interne, fonctionnement en suralimentation, distribution simplifiée, suppression des systèmes annexes de réfrigération et de graissage et, enfin, excellent rendement thermodynamique par rapport aux machines antérieures précitées à pistons alternatifs et surtout par rapport aux turbo-machines ou aux moteurs à pistons rotatifs.
  • En outre, les machines selon la présente invention trouvent une application particulièrement avantageuse dans la propulsion des navires, en raison notamment de leur compacité et de leur aptitude à fonctionner en moteurs lents et susceptibles de développer des couples très importants.
  • A cet effet, l'invention a pour objet essentiel une machine motrice à pistons et du type comprenant au moins un piton torique ou arqué monté coulissant dans une chambre de travail de même forme, ce piston et cette chambre étant montés coaxialement à un arbre rotatif de manière que l'un de ces éléments, dit menant, solidaire dudit arbre rotatif soit animé d'un mouvement de rotation au moins approximativement continu, tandis que l'autre élément, dit mené, est animé d'un mouvement de rotation périodique par un système mécanique l'accouplant à l'élément menant, caractérisée en ce que ledit système mécanique engendrant le mouvement de rotation périodique de l'élément mené est constitué par au moins un mécanisme ou système d'indexage comprenant un ensemble rotatif de cames coopérant avec des roues conjuguées desdites cames pour entrainer par intermittence l'élément mené en rattrapage périodique de l'élément menant tout en assurant le blocage en rotation de l'élément mené dans les deux sens pendant les arrêts périodiques.
  • On comprend donc que le piston et la chambre sont tous les deux mobiles suivant une même trajectoire circulaire unidirectionnelle, tout en étant relativement mobiles l'un par rapport à l'autre, la rotation de l'ensemble s'analysant en une rotation continue de l'élément menant conjuguée à une rotation périodique, de l'élément mené.
  • Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'élément menant est constitué par le piston torique précité porté par un rotor primaire solidaire de l'arbre rotatif portant les cames précitées, tandis que l'élément mené est constitué par la chambre torique précitée portée par un rotor secondaire coaxialement accolé au rotor primaire et entraîné par l'intermédiaire d'au moins un autre arbre portant les roues précitées coopérant avec les cames et portant également un pignon engrenant avec le rotor secondaire.
  • On ajoutera encore ici que le pignon de l'autre arbre précité engrène avec un pignon porté par un manchon ou analogue solidaire du rotor secondaire et monté fou sur l'arbre rotatif solidaire du rotor primaire.
  • Ainsi, grâce aux dispositions ci-dessus, on peut obtenir un couple moteur appliqué au rotor primaire en détendant un fluide sous pression dans la chambre torique dont les variations cycliques de volume, liées à la rotation des rotors, permettent d'entretenir la rotation. On ajoutera ici que, réciproquement, l'application d'un couple moteur au rotor primaire permet d'utiliser la machine en pompe ou en compresseur.
  • Suivant un autre mode de réalisation conforme à l'invention, l'élément menant étant constitué par ledit piston torique porté par un rotor primaire solidaire de l'arbre rotatif, ce dernier porte en bout d'arbre .un pignon, tandis que l'élément mené étant constitué par la chambre torique précitée portée par un rotor secondaire entraîné en rotation par l'intermédiaire d'au mains un autre arbre et d'un manchon solidaire du rotor secondaire et monté fou sur l'arbre rotatif, ledit manchon porte les roues précitées alors que ledit autre arbre porte l'ensemble de cames précitées coopérant avec lesdites roues, de même qu'il porte en bout d'arbre un pignon engrenant avec le pignon calé sur l'arbre rotatif qui ainsi l'entraîne en rotation continue.
  • Les dispositions ci-dessus constituent, par rapport au mode de réalisation précédent,une inversion des positions relatives des moyens d'indexage et de l'engrenage accouplant les deux rotors. Et ces dispositions permettentde réduire encore les efforts d'inertie mis en jeu,de même qu'elles évitent de soumettre des pièces relativement délicates comme le sont les engrenages,à des réactions de poussées motrices qui risqueraient de les endommager peu à peu.
  • On ajoutera ici qu'en vue de bloquer positivement et temporairement le rotor secondaire dans les deux sens pendant ses arrêts périodiques,l'autre arbre précité porte une came de verrouillage coopérant avec une came en étoile calée sur le manchon précité.
  • Ainsi,le rotor secondaire sera bloqué pendant ses arrêts périodiques,par le moyen d'un organe bien adapté pour supporter les réactions des poussées motrices,ce quiper- mettra d'obtenir un couple maximal sur l'arbre moteur du fait de la neutralisation desdites réactions exercées sur le rotor secondaire en sens opposé du mouvement.
  • La came de verrouillage présente de préférence un profil courbe en majeure partie convexe et comportant une partie courbe et concave,tandis que la came en étoile précitée comporte des branches à extrémités arrondies reliées entre elles par des parties courbes et concaves.
  • Suivant une autre caractéristique de l'invention,en bout de l'arbre rotatif précité sont montés un autre rotor primaire solidaire dudit arbre et un autre rotor secondaire solidaire d'un arbre manchon monté fou sur ledit arbre, ledit manchon portant un autre jeu de roues et une autre came en étoile tandis que l'autre arbre précité porte en bout un autre ensemble de cames coopérant avec lesdites roues ainsi qu'une autre came de verrouillage coopérant avec ladite autre came en étoile, de telle sorte que les deux rotors primaires soient solidaires d'un seul et même arbre moteur tandis que les deux ensembles de cames situés de part et d'autre du pignon sur l'autre arbre précité sont orientés sur celui-ci avec un décalage de 180° pour ainsi décaler d'une demi-période les mouvements périodiques des deux rotors secondaires.
  • On comprend donc ainsi qu'on a en quelque sorte réalisé un moteur double qui présente de nombreux avantages parmi lesquels on peut citer un fonctionnement amélioré à bas régime et un équilibrage parfait et à tout instant des efforts d'inertie appliqués aux deux rotors secondaires, et ce, quelle que soit la vitesse de rotation.
  • Suivant une autre caractéristique de l'invention, les deux rotors accolés primaire et secondaire comportent sur leurs faces respectives en regard au moins une gorge annulaire dans laquelle sont respectivement logés et fixés le piston torique et la chambre torique précités.
  • Ces gorges constituent en même temps, entre les pistons et les chambrestoriques les parois de chambres dites de suralimentation dont les volumes, plusieurs fois-supérieurs à ceux des chambres de travail, varient périodiquement en sens opposé de celles-ci.
  • Dans le cas où la machine fonctionne en moteur à combustion interne, on prévoit une tige commandant une soupape en tête du piston torique et traversans longitudinalement ce dernier, cette tige étant actionnable par ai moins un levier coopérant avec une came solidaire du bâti de la machine.
  • La machine de l'invention peut également fonctionner en moteur à fluide sous pression,dans lequel cas un patin ou analogue solidaire du bâti de la machine épouse la périphérie du rotor secondaire et comporte un orifice d'admission de fluide sous pression susceptible de communiquer périodiquement avec le fond de chaque chambre torique.
  • Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, les faces externes des deux rotors précités sont pourvues d'ailettes permettant de faire circuler l'air de refroidissement aspiré dans des conduits ou analogues ménagés dans le bâti de la machine.
  • On ajoutera encore qu'une machine conforme à l'invention peut comporter une pluralité de pistons et chambres toriques associés,répartis suivant une ou plusieurs circonférences,et de préférence suivant une disposition diamétralement opposée.
  • Suivant encore une autre caractéristique dans les machL- nes comportant un seul couple de rotors,en vue d'assister constamment le rotor secondaire lors de sa rotation intermittente périodique, ledit rotor est muni d'une came sur laquelle prend constamment appui un bras ou analogue monté articulé sur le bâti de la machine et sollicité par un moyen de pression tel que par exemple un ressort ou un vérin.
  • La came précitée présente sensiblement la forme d'une étoile et est calée sur le manchon solidaire du rotor secondaire et emmanché sur l'arbre du rotor primaire en étant de préférence située entre ledit rotor secon- daite et l'engrenage permettant sa rotation
  • L'invention vise également les engins de transport en général, et en particulier les navires utilisant au moins une machine répondant aux caractéristiques susmentionnées, et qui,peut fonctionner à la manière d'un moteur lent procurant des couples très élevés et réguliers.
  • Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels:
    • La figure 1 est une vue schématique en perspective d'un moteur conforme à l'invention, et illustre le principe d'un tel moteur.
    • La figure 2 est une vue en coupe transversale du moteur, laquelle coupe passe sensiblement par le plan de jonction des deux rotors et montre le rotor primaire.
    • La figure 3 est une vue en coupe faite sensiblement suivant la ligne brisée III-III de la figure 2.
    • Les figures 4 à 7 illustrent schématiquement le fonctionnement d'un moteur selon l'invention, comportant quatre chambres toriques et fonctionnant en moteur à combustion interne.
    • La figure 8 illustre à titre d'exemple, les courbes de vitesses respectives du rotor primaire et du rotor secondaire d'une machine selon l'invention fonctionnant en moteur à combustion interne à quatre temps et comportant quatre chambres de combustion périphériques.
    • Les figures 9 et 10 montrent schématiquement une machine fonctionnant en moteur à combustion interne à deux temps, sans soupapes.
    • La figure 11 montre très schématiquement une machine fonctionnant en moteur à fluide sous pression et comportant quatre chambres toriques de détente.
    • La figure 12 est une vue schématique d'un dispositif ce pulsation assistée du rotor secondaire.
    • La figure 13 est une vue schématique en perspective d'un autre mode de réalisation de machine conforme aux principes de l'invention;
    • La figure 14 est une vue en coupe faite suivant la ligne XIV-XIV de la figure 13.
    • Les figures 15 et 16 sont des vues en perspective illustrant le système de verrouillage du rotor secondaire, respectivement en positicnverrouillée et déverrouillée ou d'entraînement du rotor secondaire; et
    • La figure 17 est une vue schématique en perspective d'une machine conforme à l'invention mais dont la structure de base est doublée et correspond à celle illustrée sur la figure 130
  • Suivant un exemple de réalisation, et en se reportant plus particulièrement aux figures 1 à 3, un moteur conforme à l'invention comprend essentiellement :
    • - un rotor primaire ou menant 1 appelé aussi rotor moteur, portant une pluralité de pistons toriques ou arqués 2 agencés circonférentiellement, et coaxialement à l'axe de rotation X - X' de ce rotor;
    • - un rotor secondaire ou mené 3 coaxialement accolé au rotor primaire 1 et portant des chambres toriques ou arquées 4 dans lesquelles coulissent les pistons 2; et
    • - un mécanisme ou système d'indexage 5 permettant l'accouplement des rotors primaire 1 et secondaire 3 de telle manière que le rotor mené 3 soit entraîné par intermittence par le rotor menant 1 pour rattraper périodiquement ce dernier, comme on l'expliquera en détail ultérieurement.
  • Dans les faces en vis-à-vis 1a et 3a des rotors primaire et secondaire 1 et 3, est ménagée une gorge annulaire 1b, 3b. Ainsi, les pistons toriques 2 sont logés et fixés dans la gorge 1b du rotor primaire 1, tandis que les chambres toriques 4 sont logées et fixées dans la gorge 3b du rotor secondaire 3. Cette fixation peut bien sûr être réalisée par tout moyen approprié, et il est à noter ici qu'on pourrait très bien prévoir une inversion de l'agencement ci-dessus décrit, sans sortir du cadre de l'invention.
  • Le mécanisme d'indexage 5 comporte un ensemble rotatif de cames en étoile 6 entraînant des roues 6a à galets 6b conjuguées desdites cames. Plus précisément, et suivant l'exemple représenté, les roues ou flasques 6a sont au nombre de trois, et entre ces roues, au voisinage de leur périphérie, sont montés les galets 6b en un nombre approprié et dont le pas ainsi que le diamètre sont conjugués du profil actif des deux cames 6, lesquelles peuvent, bien sûr, passer entre les roues 6a. Comme on le voit bien sur la figure 1, le mécanisme d'indexage 5 est établi entre deux arbres parallèles, à savoir un arbre moteur 7 solidaire en 8 du rotor menant 1 et portant les cames 6, et un autre arbre 7a portant les roues 6a et susceptible d'entraîner en rotation le rotor secondaire 3 par l'intermédiaire d'un engrenage 9. A cet effet, l'arbre 7a porte un pignon 10 qui engrène avec un pignon 11 porté par un manchon ou analogue 12 solidaire du rotor secondaire 3 et monté fou sur l'arbre moteur 7 du rotor primaire 1, comme on le voit bien sur les figures 1 et 3. On comprend donc déjà que si le rotor moteur 1 est animé d'un mouvement de rotation continu, le mécanisme d'indexage 5 pourra communiquer au rotor secondaire 3 un mouvement de rotation périodique. On ajoutera que le profil des cames 6 est tel que le blocage en rotation du rotor secondaire 3 est assuré dans les deux sens lors de ses arrêts périodiques.
  • La fréquence et l'amplitude angulaire des mouvements relatifs des deux rotors 1 et 3 seront fonction, à la fois, du profil des cames 6 d'indexage et du rapport des pignons 10 et 11.
  • Ainsi, en adaptant ces organes, on peut obtenir des mouvements angulaires relatifs du rotor secondaire 3 sur le rotor primaire 1 ayant la périodicité voulue et la loi de déplacement souhaitée. C'est dire qu'on peut obtenir les mouvements cycliques désirés des pistons toriques 2 dans leurs chambres toriques respectives 4, puisque ces pistons sont solidaires du rotor moteur 1 et que les chambres toriques 4 sont solidaires du rotor secondaire 3.
  • Tous les éléments qui viennent d'être décrits sont supportés dans un bâti 13 formant carter, comme on le voit bien sur les figures 1 à 3.
  • Dans les moteurs à combustion interne, comme on le voit sur les figures 2 et 3, chaque piston torique 2 comporte, suivant sa direction longitudinale, un conduit interne 14 débouchant en 15 dans une chambre 16 de suralimentation en gaz frais prolongeant la chambre torique 4 et formée entre les rotors primaire 1 et secondaire 3, cette chambre de suralimentation possédant un volume qui est plusieurs fois supérieur à celui d'une chambre de travail 4. Chaque conduit interne 14 et donc chaque chambre 16 communiquent à travers un clapet 31 et par l'intermédiaire de conduites radiales 17 ménagées dans le rotor primaire 1, avec un alésage 18 pratiqué dans l'arbre moteur 7 de ce rotor et raccordé à une source de gaz frais, non représentée.
  • D'un autre côté, chaque conduit interne 14 débouche en tête du piston torique 2 dans la chambre torique 4 et est obturable par une soupape d'admission 19. Cette soupape est commandée par une tige 20 traversant longitudinalement le piston torique 2 et actionnable par un système à levier 21 portant un galet 22, et est susceptible de coopérer avec des cames 23 solidaires du bâti 13 de la machine et agencées circonférentiellement, comme on le voit bien sur la figure 2.
  • Le fond 24 de chaque chambre torique 4 est pourvu d'une soupape d'échappement 25 également commandée par levier 26 et cames non représentées solidaires du bâti, ladite soupape permettant l'échappement des gaz par un orifice 27, ménagé dans le rotor secondaire ou mené 3.
  • Les rotors 1 et 3 présentent la forme générale de plateaux circulaires coaxialement accolés et dont les faces externes comportent des ailettes 28 permettant la circulation de l'air de refroidissement des rotors. On a montré en 29 sur la figure 3 des conduits d'entrée d'air de refroidissement, et en 30 des orifices de communication avec l'espace 13a du bâti 13 contenant les deux rotors ou plateaux 1 et 3.
  • Par ailleurs, on a montré schématiquement en 31 sur la figure 2 des clapets d'aspiration des gaz frais dans les chambres 16 de suralimentation. Bien entendu, comme cela est connu en soi, on a prévu des segments d'étanchéité des pistons toriques 2, des segments d'étanchéité des chambres de suralimentation 16, ainsi que des segments d'étanchéité annulaires entre les deux rotors 1 et 3.
  • On décrira ci-après le fonctionnement du moteur qui vient d'être décrit.
  • D'une manière générale, les variations périodiques de volume des chambres toriques 4 permettent de transformer la détente d'un gaz ou d'une vapeur, ou encore la combustion d'un mélange gazeux, en un couple moteur. On supposera tout d'abord que le rotor secondaire 3 se trouve immobilisé par le fait que le mécanisme d'indexage 5 bloque son mouvement de rotation dans les deux sens. Si, à cet instant, on amène dans les chambres toriques 4, alors à leur volume minimum, un gaz sous pression, on comprend que l'effort exercé sur les pistons 2 produira un couple qui entraîne en rotation le rotor moteur 1. Le gaz sous pression se détend dans les chambres toriques et si l'échappement du gaz est provoqué avant que les pistons n'arrivent en fin de course et que, à ce moment là, le mécanisme d'indexage 5, entrainé par l'inertie du rotor moteur 1, mette en mouvement le rotor secondaire, jusqu'à une vitesse supérieure à celle du rotor moteur, de façon à le ramener à sa position relative initiale par rapport à ce dernier, on comprend que l'on peut obtenir un mouvement de rotation entretenu de l'ensemble.
  • La rotation du rotor moteur 1 sera sensiblement continue, en raison de l'inertie importante des masses en mouvement, tandis que la rotation du rotor secondaire 3 sera périodique. En d'autres termes, le rotor secondaire 3 sera animé d'un mouvement intermittent de rattrapage périodique du rotor moteur 1.
  • Le moteur illustré sur les figures 1 à 3 peut fonctionner en moteur à combustion interne à quatre temps ou à deux temps, comme on l'expliquera ci-après en se reportant plus particulièrement aux figures 4 à 8.
  • Sur la figure 8 illustrant un cycle thermodynamique complet, on a montré, à titre d'exemple, les courbes de vitesses respectives du rotor moteur "Vm" et du rotor secondaire"Vs" d'un moteur selon l'invention fonctionnant en moteur à combustion interne à quatre temps et comportant quatre chambres toriques de combustion repérées en C1 , C2 , C3 et C4 sur les figures 4 à 7. Les quatre temps, aspiration, compression, détente motrice et échappement ont été respectivement repérés par AS, CO, DE, et EC sur la figure 8. A une rotation angulaire de 45° du rotor moteur 1 correspond un volume maximum des chambres de combus tion 4, tandis qu'à une rotation angulaire de 90° du rotor moteur correspond un volume minimum desdites chambres de combustion, cette séquence se répétant pour une rotation de 135° et de 180° respectivement du rotor moteur. Ceci est matérialisé sur la figure 8 par les légendes y maxi et v mini. Enfin, on a repéré en A les instants d'allumage du mélange combustible dans les quatre chambres C1 à C4 .
  • Suivant l'exemple représenté, le rotor secondaire 3 est immobile pendant la plus grande partie de la phase détente motrice DE des chambres C2 et C4 , qui coïncide avec la phase aspiration AS des chambres C1 et C3 . Puis le rotor secondaire est mis en mouvement, comme on l'a expliqué plus haut, par le mécanisme d'indexage 5. Le volume maximum des chambres de combustion est atteint au moment où la vitesse VS du rotor secondaire 3 a rejoint celle du rotor primaire. A partir de ce moment, la vitesse du rotor secondaire 3 continuant de croître, jusqu'à dépasser largement celle du rotor moteur 1, le volume des chambres de combustion diminue, ce qui correspond aux phases échappement EC des chambres C2 et C4 et com- pressicndes chambres C1 et C3 . Le volume minimum des chambres de combustion est atteint au moment où la vitesse du rotor secondaire, en décélération, est redevenue égale à celle du rotor moteur. A ce moment, un demi-cycle thermodynamique a été réalisé.
  • On voit donc que le cycle thermodynamique complet permettant aux quatre chambres de combustion C1 à C4 de travailler, correspond à un demi-tour du rotor moteur 1. Pendant ce cycle, deux explosions simultanées et diamétralement opposées se produisent à chaque quart de tour du moteur.
  • On se reportera maintenant aux figures 4 à 7 pour décrire plus précisément le fonctionnement d'un tel moteur à quatre chambres de combustion.
  • Sur la figure 4 on a représenté la position relative des deux rotors 1 et 3 au moment où le rotor secondaire 3 vient de s'arrêter, le rotor moteur 1 continuant à tourner suivant un mouvement uniforme. Les quatre chambres de combustion C1 , C2 , C3 et C 4 se trouvent sensiblement à leur volume minimum et l'allumage, réalisé par exemple à l'aide de bougies montrées schématiquement en 40 sur la figure 2, vient de se produire dans C2 et C4.
  • Le mouvement du rotor moteur 1 vient de commander l'ouverture des soupapes d'admission situées en tête des pistons P1 et P3 , dans les chambres C1 et C3 respectivement.
  • Les chambres de suralimentation C5, C6, C 7 et C 8 sont remplies de gaz frais se trouvant à la pression atmosphérique et aspiré à travers le clapet 31 depuis les conduites 17 communiquant avec l'alésage 18 de l'arbre moteur 7, comme on l'a expliqué précédemment.
  • Sur la figure 5, on voit la positior relative des rotors 1 et 3 au moment où le rotor secondaire 3, entraîné par le mécanisme ou système d'indexage 5, s'est mis en mouvement. Sa vitesse va bientôt rejoindre celle du rotor moteur 1.
  • Les quatre chambres de combustion C1 à C4 se trouvent presque à leur volume maximum, et dans les chambres C2 et C4 y la détente motrice des gaz brûlés s'achève.
  • Les soupapes d'échappement repérées en 25 sur la figure 2 sont alors commandées par la rotation du rotor secondaire 3 et s'ouvrent (chambres C2 et C4).
  • Par ailleurs, les gaz frais en surpression dans les chambres de suralimentation C5 et C7 sont transférés dans les chambres de combustion C1 et C3 La fermeture des soupapes d'admission situées en tête des pistons P1 et P3, dans les chambres de combustion C1 et C3, va être commandée par le mouvement du rotor moteur.
  • Sur la figure 6, on voit la position relative des rotors alors que le rotor secondaire qui a été mis en rotation par le mécanisme d'indexage 5, jusqu'à une vitesse supérieure à celle du rotor moteur 1, s'est rapproché de celui-ci. Les chambres toriques de combustion sont à cet instant à peu près à mi-volume. Dans les chambres C1 et C3, les gaz frais sont comprimés, tandis que dans les chambres C2 et C4 , l'échappement des gaz brûlés est en cours et s'effectue au travers des soupapes d'échappement restées ouvertes. Dans les chambres de suralimentation C5 , G6 , C7 et C8, les gaz frais sont aspirés.
  • Enfin, sur la figure 7, on voit la position relative des rotors, lorsque le rotor moteur 1 a effectué une rotation de 90° depuis la position de départ représentée sur la figure 4.
  • Dans cette position, la compression a atteint son maximum dans les chambres C1 et C3 et l'allumage a été déclenché. D'un autre côté, dans les chambres C2 et C4, la fermeture des soupapes d'échappement a été commandée par la rotation du rotor secondaire 3, alors que l'ouverture des soupapes d'admission situées en tête des pistons P2 et P4 va être commandée par la rotation du rotor primaire ou moteur 1. Et les quatre chambres de suralimentation en gaz frais C5, C6 , C7 et C8 sont à nouveauremplies de gaz frais.
  • On insistera ici sur le fait qu'un tel moteur à combustion interne à quatre temps permet de développer des couples très élevés. Si on compare par exemple un tel moteur comportant huit chambres toriques de combustion, suralimentées à deux atmosphères, à un moteur classique à pistons, bielles et manivelle comprenant huit cylindres de même volume, on obtiendra avec le moteur selon l'invention, pour une vitesse égale , une puissance 16 fois supérieure à celle du moteur classique. C'est dire qu'un moteur de faible cylindrée réalisé selon l'invention est particulièrement apte à développer un couple très important.
  • Il faut encore ajouter ici que les efforts engendrés par un tel moteur, sont du fait de l'organisation générale circonférentielle des masses en mouvement, parfaitement équilibrés dynamiquement, d'où un fonctionnement très doux et l'absence pratiquement totale de vibrations.
  • Au surplus, on ajoutera qu'un tel moteur possède un excellent rendement thermodynamique ainsi qu'une distribution par soupapes en tête de piston et en fond de chambre de combustion qui est notablement simplifiée par rapport aux moteurs classiques.
  • Par ailleurs, ce moteur avec distribution par soupapes peut fonctionner avec cycle à deux temps comme on l'expliquera brièvement ci-après en se reportant à nouveau aux schémas des figures 4 à 7.
  • Dans ce cas là, et si l'on se rapporte à la figure 4, l'allumage se produit simultanément dans les quatre chambres de combustion C1 à C4, celles-ci se trouvant à leur volume minimum, tandis que les chambres de suralimentation C5 à C8 sont remplies de gaz frais.
  • Ensuite, comme on peut le comprendre sur la figure 5, la détente des gaz brûlés s'achève dans les quatre chambres toriques C1 à C4 qui se trouvent alors presque à leur volume maximum, et les soupapes d'échappement de ces quatre chambres viennent de s'ouvrir. Les gaz frais dans les quatre chambres de suralimentation C5 à C8 ont été évidemment comprimés et lorsque les soupapes d'admission intégrées à chacun des quatre pistons P1 à P4 s'ouvrent, les gaz brûlés seront balayés par les gaz frais comprimés dans les chambres C5 à C8. La rotation du rotor secondaire 3, qui se poursuit, entrainera, après le balayage, la fermeture des soupapes d'échappement. Cependant, l'alimentation en gaz frais comprimés se poursuivra encore quelques instants, de sorte qu'une suralimentation des chambres de combustion aura été réalisée. Puis les soupapes d'admission se fermeront.
  • Lorsque les rotors 1 et 3 se trouvent dans la position relative illustrée sur la figure 6, une compression partielle est déjà réalisée dans les chambres toriques C1 à C4 , tandis que dans les chambres de suralimentation C5 à C8 des gaz frais sont aspirés.
  • Enfin, comme on peut le comprendre en se reportant à la figure 7 montrant les deux rotors ayant effectué une rotation de 90° par rapport à la position de la figure 4, le cycle thermodynamique est achevé. C'est dire que l'allumage peut se produire à nouveau et simultanément dans les quatre chambres toriques C1 à C4 ramenées à leur volume minimum, soit en fin de compression.
  • On décrira maintenant un autre mode de réalisation de moteur à combustion interne réalisé conformément aux principes de l'invention et illustré schématiquement dans les figures 9 et 10.
  • Ce moteur est équipé d'un système de distribution sans soupapes et fonctionne suivant un cycle à deux temps.
  • Comme il apparaît sur les figures 9 et 10, chaque piston torique P1 à P4 est muni d'un conduit interne 41 qui débouche en 42 sur le côté du piston. Le conduit 41 est susceptible de communiquer avec un évidement 43 du rotor secondaire 3 de façon à mettre en relation ledit conduit 41 avec la chambre torique de combustion. Chaque chambre de combustion C1 à C4 comporte un conduit d'échappement 44 dont l'orifice extérieur ou débouchant est susceptible de venir en regard d'un orifice d'échappement 45 ménagé dans le rotor primaire 1.
  • On ne décrira pas ici en détail un cycle de fonctionnement complet d'un tel moteur, puisqu'il est tout à fait comparable au cycle à deux temps qui a été décrit précédemment.
  • On dira simplement ici que la figure 9 montre la position relative des rotors 1 et 3 alors que s'effectue la détente motrice dans les chambres toriques de combustion C1 à C4 . Le rotor secondaire 3 est immobile, et les orifices 44 et 42 sont obturés. Dans les chambres C5 à C8, les gaz frais sont légèrement comprimés.
  • La figure 10 montre les rotors 1 et 3 au moment du balayage des gaz brûlés. On voit ici que les conduits d'échappement 44 et 45 ont été mis en communication et que, de même, les orifices 42 des conduits 41 ont été mis en communication avec les évidements 43, ce qui permet le passage des gaz frais, légèrement comprimés dans les chambres C5 à C8, dans les chambres toriques de combustion C1 à C4 respectivement. En d'autres termes, le balayage des gaz brûlés se fait longitudinalement dans les chambres toriques de combustion.
  • On décrira maintenant un troisième mode de réalisation d'un moteur selon l'invention qui fonctionne en moteur à fluide sous pression, tel que air comprimé ou vapeur, et qui est illustré schématiquement sur la figure 11.
  • Ce moteur fonctionne évidemment suivant un cycle à deux temps et ne comporte pas de soupapes.
  • Suivant l'exemple de réalisation représenté, le fond de chaque chambre torique C1 à C4 est muni d'un conduit 46 qui débouche en 47 à la périphérie du rotor secondaire 3. L'orifice 47 est susceptible de venir en regard d'un orifice 48 d'admission de fluide sous pression, lequel orifice est pratiqué dans un élément approprié 49 solidaire du bâti de la machine. Cet élément 49 peut par exemple revêtir la forme d'un patin qui, comme on le voit bien sur la figure 11, épouse la périphérie du rotor secondaire 3.
  • Le fonctionnement d'un tel moteur s'apparente, d'une manière générale, à celui qui a été décrit pour les moteurs considérés précédemment, et on ne décrira pas ici en détail le cycle de fonctionnement.
  • Il convient simplement de dire qu'en début de cycle, de la vapeur sous pression est admise simultanément dans les quatre chambres C1 à C4 , alors que le rotor secondaire ou mené 3 est immobile. Pendant cette phase, les orifices 48 et 46 sont évidemment en communication. Puis, comme on le voit sur la figure 11, la vapeur est détendue. Le rotor secondaire 3 s'étant mis en mouvement grâce au mécanisme d'indexage 5 (figure 1), l'orifice 47 d'admission de vapeur se trouve par conséquent obstrué. Et la vapeur se détend jusqu'à ce que les chambres C1 à C4 atteignent leur volume maximum. Le rotor 3 continue de tourner jusqu'à ce que l'orifice 47 franchisse le patin 49 et soit dégagé ce qui correspond à l'achèvement de la phase détente. Dès lors, la pression dans les quatre chambres toriques C1 à C4 retombe à la pression atmosphérique et la vapeur s'échappe. Et cela jusqu'à ce que s'effectue une rotation de 90° du rotor moteur 1, comme on l'a décrit précédemment, et que finalement le rotor secondaire 3 se trouve dans une position telle que l'orifice 46 se trouve en face de l'orifice 48a du patin suivant 49a, ce qui permet une nouvelle admi- sion de vapeur.
  • On se reportera enfin à la figure 12 qui illustre schématiquement un dispositif qui permet d'assister constamment le rotor secondaire 3 lors de sa rotation intermittente périodique, un tel dispositif pouvant avantageusement être utilisé avec tous les modes de réalisation de moteurs décrits précédemment comportant un seul couple de rotors.
  • Suivant l'exemple de réalisation représenté, ce dispositif comprend essentiellement une came 50 en forme d'étoile qui est calée sur l'arbre 12 du rotor secondaire 3. Comme on peut le comprendre en se reportant notamment à la figure 1, cette came peut être située entre le pignon 11 porté par l'arbre 12 et la face externe du rotor secondaire 3.
  • Comme il apparaît clairement sur la figure 12, un bras ou analogue 51 articulé en 52 sur le bâti 13 et portant à son extrémité libre un galet ou analogue 53 prend constamment appui sur la came 50 grâce à un moyen de pression, tel que par exemple un ressort puissant ou un vérin 54 agencé entre le bâti 13 et ledit bras 51.
  • On comprendra donc que du fait de la configuration particulière en étoile de la came 50, la rotation du rotor secondaire 3, entraînant ladite came, provoquera à un certain moment, la compression du ressort,ctest-à dire un stockage d'énergie sous forme potentielle, et permettra à d'autres moments, et ce alternativement, la transformation de cette énergie potentielle en une énergie mécanique fournie au rotor secondaire 3.
  • Plus précisément, le dispositif précité permet, à chaque pulsation du rotor secondaire 3, de stocker momentanément son énergie cinétique pendant sa phase de décélération, puis de lui restituer cette énergie, pendant sa phase d'accélération.
  • Dès lors, la came 50 joue le rôle d'un dispositif de pulsation assistée du rotor secondaire 3, de sorte que le mécanisme d'indexage 5 et l'engrenage 9 (pignons 10 et 11) sont pratiquement déchargés de tout effort notable et ont seulement pour but de contrôler les positions relatives des rotors 1 et 3 à tout instant. Par conséquent, grâce au dispositif ci-dessus décrit, les moteurs réalisés selon la présente invention peuvent travailler en douceur et à des vitesses de rotation plus élevées tout en conférant une plus grande longévité aux principaux organes de ces moteurs.
  • On se reportera maintenant à la figure 13 pour décrire une variante de la machine représentée sur la figure 1 et dans laquelle l'agencement des moyens d'accouplement entre rotors primaire 1 et secondaire 3 est différent.
  • On voit en effet sur la figure 13 qu'un pignon 111 est monté en bout de l'arbre moteur 7, ce pignon engrenant avec un pignon 110 monté en bout de l'autre arbre ou arbre intermédiaire 7a. Ces deux pignons 111 et 110 constituent un engrenage 109 grâce auquel les arbres 7 et 7a sont animés d'un mouvement de rotation continu.
  • L'arbre 7a porte un ensemble rotatif de cames 106 susceptibles d'entraîner en rotation des roues 106a solidaires du manchon 12 et donc du rotor secondaire 3o Comme on l'a décrit à propos de la figure 1, les roues 106a constituent en quelque sorte des flasques entre lesquels sont montés des galets 106b dont le diamètre et le pas sont conjugués du profil actif des cames 106 qui, bien entendu, pénètrent entre les flasques 106a de manière à pouvoir entraîner par intermittence le rotor secondaire 3.
  • Plus précisément le couple d'engrenage 109 détermine la fréquence des impulsions cycliques communiquées au rotor secondaire 3, le profil des cames tournantes 106 déterminant la loi du mouvement périodique imposée à celui-ci. Et le mécanisme d'indexage 5 est tel que le rotor secondaire 3 se trouve entièrement asservi au rotor primaire 1 qui l'anime d'un mouvement intermittent contrôlé, celui-ci se décomposant en arrêts périodiques suivis de mouvements de rattrapage dudit rotor primaire. Autrement dit, compte tenu de l'inversion des positions relatives du mécanisme d'indexage 5 et de l'engrenage 109 par rapport à l'agencement représenté sur la figure 1, on évite avantageusement à cet engrenage qui ici tourne de façon continue, de subir la réaction brutale de l'effort moteur au moment de l'allumage.
  • Comme on le voit sur les figures 14 à 16, on a ici associé au mécanisme d'indexage 5 une came spéciale de verrouillage 200 portée par l'arbre intermédiaire 7a, cette came 200 coopérant avec une came en étoile 201 calée sur le manchon 12 et de préférence accolée aux roues 106a à galets 106b. Suivant l'exemple de réalisation illustré par les figures 14 à 16, la came 200 présente une forme générale de haricot, c'est-à-dire qu'elle présente un profil courbe en majeure partie convexe 202 et comportant une partie courbe et concave 203, tandis que la came en étoile 201 comporte des branches à extrémités arrondies 204 reliées entre elles par des parties courbes et concaves 205.
  • Ainsi, dans la position visible sur la figure 15, la came 200 permettra de bloquer positivement et temporairement le rotor secondaire 3 dans les deux sens pendant ses arrêts périodiques. En bref, la forme particulière de cette came lui permettra de supporter ou de résister à la poussée exercée sur le rotor secondaire 3 dans le sens opposé au mouvement pendant les périodes d'arrêt en question qui coïncident avec les phases de détente motrice dans les chambres de travail 4. Autrement dit, l'immobilisation du rotor secondaire 3, pendant que s'exercent les poussées motrices sur le rotor primaire 1, permettra de récupérer intégralement,sous forme de couple moteur, la totalité des efforts développés dans les chambres de travail 4, puisque le rotor secondaire 3 ne pourra pas, sous l'effet de la détente motrice, exercer sur l'arbre 7 un couple inverse de celui exercé par le rotor primaire 1. D'autre part, la came 200 pourra aussi s'opposer aux efforts d'inertie dans le sens du mouvement qui pourront s'exercer sur le rotor secondaire en fin de course de rattrapage du rotor primaire 1.
  • Par contre, dans la position visible sur la figure 16, le rotor secondaire 3 sera libéré en fin de détente motrice pour pouvoir rattraper le rotor primaire 1, puisque la came 201 échappera à la came 200 en raison de sa partie concave 203.
  • On comprend donc de ce qui précède que seul le rotor secondaire 3 et les pièces qui lui sont attachées, c'est-à-dire le manchon 12 et les roues 106a, constituent les seules masses animées d'un mouvement périodique. Dès lors, les efforts d'inertie mis en jeu se trouvent considérablement réduits et les pièces relativement délicates, telles que l'engrenage 109, ne sont plus soumises aux réactions des poussées motrices.
  • On se reportera maintenant à la figure 17 qui montre un moteur tout à fait conforme aux principes de l'invention mais dont certains éléments se retrouvent deux fois comme on le décrira brièvement ci-après.
  • En effet, de part et d'autre de l'engrenage 109, on prévoit des moyens dont la forme et l'agencement sont identiques de ceux décrits précédemment et représentés sur la figure 13. Plus précisément, en bout de l'arbre rotatif 7, comme on le voit bien sur la figure 17, on a monté un autre rotor primaire 301 solidaire de cet arbre et portant des pistons arqués 2, non représentés. Sur cet arbre 7, est également monté fou un autre manchon, non visible sur la figure 5, et qui est solidaire d'un autre rotor secondaire 303. Cet autre manchon porte un autre jeu de roues 306a à galets 306b ainsi qu'une autre came en étoile dont on voit les extrémités arrondies en 304. L'arbre intermédiaire 7a porte un autre ensemble de cames 306 coopérant avec les roues à galets 306a, ainsi qu'une autre came de verrouillage 300, de même forme que la came 200, et coopérant avec la came en étoile dont on voit les extrémités arrondies en 304.
  • Ainsi, comme on le comprend, les deux couples de rotors 1, 3 d'une part, et 301, 303 d'autre part, sont alignés sur un même axe moteur 7, et on retrouve une disposition symétrique des divers éléments du mécanisme d'indexage de part et d'autre de l'engrenage 109, à cela près que les deux ensembles de cames 106 et 306 situés de part et d'autre du pignon 110 sont orientés sur l'arbre 7a avec un décalage de 180° pour ainsi décaler d'une demi-période les mouvements périodiques des deux rotors secondaires 3 et 303.
  • Dans ces conditions, la fin d'une détente motrice dans les chambres toriques de l'un des couples de rotors coïncidera avec le début d'une détente motrice dans les chambres de l'autre couple de rotors, de sorte qu'on obtiendra une suite quasi ininterrompue d'impulsion motrices communiquées à l'axe moteur 7, ce qui procurera un couple moteur extrêmement régulier.
  • Une telle structure double du moteur selon l'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le cas de la réalisation de gros moteurs et, comme on le comprend, permet à l'engrenage 109 d'être complètement déchargé des efforts d'inertie appliqués aux deux rotors secondaires 3 et 303, lesquels efforts sont à tout instant égaux et de sens contraire. On ne décrira pas en détail la structure des rotors et autres éléments de ce moteur "double", puisque cela a déjà été fait précédemment à propos du moteur "simple" représenté sur les figures 1 à 7 et 9 à 11. On dira seulement ici que dans un tel moteur double, il n'y a plus lieu de prévoir une assistance des rotors secondaires par une came, comme cela est illustré sur la figure 12.
  • Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que le mécanisme d'indexage 5, qu'il s'agisse d'un moteur à un couple ou à deux couples de rotors pourrait comprendre des cames rotatives et des roues en un nombre différent ou d'une forme autre que celle représentée sur les dessins. C'est dire que l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons.
  • On a donc réalisé suivant la présente invention une nouvelle machine qui peut revêtir diverses formes de réalisation et dont le fonctionnement demeure doux et parfaitement équilibré, n'engendrant ni vibrations, ni efforts alternatifs sur les divers organes en mouvements, et procurant des couples très élevés, ce qui, au total rend son application particulièrement avantageuse pour la propulsion des navires notamment.

Claims (15)

1.- Machine motrice à pistons et du type comprenant au moins un piston torique ou arqué (2) monté coulissant dans une chambre de travail (4) de même forme, ce piston et cette chambre étant montés coaxialement à un arbre rotatif (7) de manière que l'un de ces éléments, dit menant, solidaire dudit arbre rotatif (7) soit animé d'un mouvement de rotation au moins approximativement continu, tandis que l'autre élément, dit mené, est animé d'un mouvement de rotation périodique par un système mécanique l'accouplant à l'élément menant, caractérisée en ce que ledit système mécanique engendrant le mouvement de rotation périodique de l'élément mené est constitué par au moins un mécanisme ou système d'indexage (5) comprenant un ensemble rotatif de cames (6, 106, 306) coopérant avec des roues (6a, 106a, 306a) conjuguées desdites cames pour entraîner par intermittence l'élément mené en rattrapage périodique de l'élément menant tout en assurant le blocage en rotation de l'élément mené dans les deux sens pendant ses arrêts périodiques.
2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément menant est constitué par le piston torique précité (2) porté par un rotor primaire (1) solidaire de l'arbre rotatif (7) portant les cames précitées (6), tandis que l'élément mené est constitué par la chambre torique précitée (4) portée par un rotor secondaire (3) coaxialement accolé au rotor primaire (1) et entrainé par l'intermédiaire d'au moins un autre arbre (7a) portant les roues précitées (6a) coopérant avec les cames (6) et portant également un pignon (10) engrenant avec le rotor secondaire (3).
3.- Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le pignon (10) de l'arbre (7a) engrène avec le pignon (11) porté par un manchon ou analogue (12) solidaire du rotor secondaire (3) et monté fou sur l'arbre rotatif (7) solidaire du rotor primaire (1).
4.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément menant étant constitué par ledit piston torique (2) porté par un rotor primaire (1) solidaire de l'arbre rotatif (7), ce dernier porte en bout d'arbre un pignon (111), tandis que l'élément mené étant constitué par la chambre torique précitée (4) portée par un rotor secondaire (3) entraîné en rotation par l'intermédiaire d'au moins un autre arbre (7a) et d'un manchon (12) solidaire du rotor secondaire (3) et monté fou sur l'arbre rotatif (7),ledit manchon porte les roues précitées (106a) alors que ledit autre arbre (7a) porte l'ensemble des cames précitées (106) coopérant avec lesdites roues (106a), de même qu'il porte en bout d'arbre un pignon (110) engrenant avec le pignon (111) calé sur l'arbre rotatif (7) qui ainsi l'entraine en rotation continue.
5.- Machine selon la revendication 1 ou 4, caractérisée en ce qu'en vue de bloquer positivement et temporairement le rotor secondaire (3) dans les deux sens pendant ses arrêts périodiques, l'autre arbre précité (7a) porte une came de verrouillage (200) coopérant avec une came en étoile (201) calée sur le manchon précité (12)
6.- Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que la came de verrouillage (200) présente un profil courbe en majeure partie convexe (202) et comportant une partie courbe et concave (203), tandis que la came en étoile (201) comporte des branches à extrémités arrondies (204) reliées entre elles par des parties courbes et concaves (205).
7.- Machine selon la revendication 1 ou l'une des revendications 4 à 6,caractérisé en ce qu'en bout de l'arbre rotatif précité (7) sont montés un autre rotor primaire (301) solidaire dudit arbre et un autre rotor secondaire (303) solidaire d'un autre manchon monté fou sur ledit arbre,ledit autre manchon portant un autre jeu de roues (306a) et une autre came en étoile,tandis que l'autre arbre précité (7a) porte en bout un autre ensemble de cames (306) coopérant avec lesdites roues (306a),ainsi qu'une autre came de verrouillage (300) coopérant avec ladite autre came en étoile,de telle sorte que les deux rotors primaires (1,301) soient solidaire d'un seul et même arbre moteur (7) tandis que les deux ensembles de cames (106,306) situés de part et d'autre du pignon (110) sur l'autre arbre précité (7a) sont orientés sur celui-ci avec un décalage de 180° pour ainsi décaler d'une demi-période les mouvements périodiques des deux rotors secondaires (3, 303).
8.- Machine selon l'une des revendications 1 à 4 ou 7, caractérisée en ce que les deux rotors accolés primaire et secondaire comportent sur leurs faces respectives en regard (1a,3a) au moins une gorge annulaire (1b,3b)dans laquelle sont respectivement logés et fixés le piston torique (2) et la chambre torique (4) précités,ces gorges constituant,en même temps,entre les pistons et les chambres toriques,les parois de chambres dites de suralimentation,dont les volumes,plusieurs fois supérieurs à ceux des chambres de travail,varient périodiquement en sens opposé de celles-ci.
9.- Machine selon l'une des revendications précédentes et fonctionnant en moteur à combustion interne, caractérisée par une tige (20) commandant une soupape (19) en tête du piston torique (2) et traversant longitudinalement ce dernier, cette tige étant actionnable par au moins un levier (21) coopérant avec une came (23) solidaire du bâti (13) de la machine.
10.- Machine selon l'une des revendications 1 à 8, et fonctionnant en moteur à fluide sous pression, caractérisée en ce qu'un patin ou analogue (49) solidaire du bâti de la machine épouse la périphérie du rotor secondaire et comporte un orifice (48) d'admission de fluide sous pression susceptible de communiquer périodiquement avec le fond de chaque chambre torique (4).
11.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les faces externes des deux rotors précités sont pourvues d'ailettes (28) permettant de faire circuler l'air de refroidissement aspiré dans des conduits ou analogues (29) ménagés dans le bâti de la machine
12.- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une pluralité de pistons et chambres toriques associées, répartis suivant une ou plusieurs circonférences, et de préférence suivant une disposition diamétralement opposée.
13.- Machine selon l'une des revendications 1 à 6 ou 8 à 12, caractérisée en ce qu'en vue d'assister constamment le rotor secondaire (3) lors de sa rotation intermittente, ledit rotor est muni d'une came (50) sur laquelle prend constamment appui un bras ou analogue (51) monté articulé sur le bâti (13) de la machine et sollicité par un moyen de pression (54) tel que par exemple un ressort ou un vérin.
14.- Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que la came précitée présente sensiblement la forme d'une étoile et est calée sur l'arbre (12) du rotor secondaire (3) emmanché sur l'arbre (7) du rotor primaire (1), en étant de préférence située entre ledit rotor secondaire et l'engrenage (9) permettant sa rotation.
15.- Engin de transport, tel que par exemple navire, utilisant au moins une machine selon l'une des revendications précédentes.
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