FR2563574A1 - Rotary internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention se rapporte à un moteur rotatif à explosion. The invention relates to a rotary combustion engine.
Dans les moteurs à explosion à bloc cylindre fixe et à pistons alternatifs, l'explosion d'un gaz préalablement admis et comprimé développe de l'énergie mécanique provoquant un mouvement de translation de ce piston qui pour être exploité ainsi que pour assurer la continuité du cycle, est transformé en mouvement de rotation par une bielle reliée au maneton d'un vilebrequin. In combustion engines with fixed cylinder block and reciprocating pistons, the explosion of a previously admitted and compressed gas develops mechanical energy causing a translational movement of this piston which, to be exploited as well as to ensure the continuity of the cycle, is transformed into a rotational movement by a connecting rod connected to the crankpin of a crankshaft.
Ce maneton de vilebrequin est porté par une manivelle dont la longueur reste très limitée et, de ce fait, le couple moteur transmis par le vilebrequin est faible. This crankshaft pin is carried by a crank whose length remains very limited and, therefore, the engine torque transmitted by the crankshaft is low.
Pour, à cylindrée égale, disposer d'un couple plus important, il est connu d'utiliser des moteurs dans lesquels l'explosion du gaz est réalisée, dans une chambre qui correspond à une fraction angulaire d'une cavité réservée entre un rotor et un stator, laquelle fraction angulaire est. alors délimitée par deux surfaces, l'une portée par le stator, l'autre par le rotor de manière que l'énergie développée par la dite explosion se traduise par une poussée s'exercent sur ces faces et donc tangentiellement à la périphérie du rotor, soit à une distance de l'axe de rotation qui est nettement plus importante que la longueur de la manivelle d'un vilebrequin. To have a greater torque for the same displacement, it is known to use motors in which the gas explodes, in a chamber which corresponds to an angular fraction of a cavity reserved between a rotor and a stator, which angular fraction is. then delimited by two surfaces, one carried by the stator, the other by the rotor so that the energy developed by the said explosion results in a thrust exerted on these faces and therefore tangentially to the periphery of the rotor , or at a distance from the axis of rotation which is significantly greater than the length of the crankshaft of a crankshaft.
Afin d'isoler parfaitement cette fraction angulaire du reste de la cavité, au moins l'une des pièces que sont le rotor et le stator porte au moins un dispositif d'étanchéité tel une palette qui, afin de suivre l'évolution des variations de profil de l'autre pièce coulisse dans une gorge de la première pièce sous l'action d'un élément élastique tel un ou plusieurs ressorts tendant à la chasser de sa gorge pour l'appliquer sur l'autre pièce tout en permettant sa rétraction. In order to perfectly isolate this angular fraction from the rest of the cavity, at least one of the parts that are the rotor and the stator carries at least one sealing device such as a pallet which, in order to follow the evolution of variations in profile of the other part slides in a groove of the first part under the action of an elastic element such as one or more springs tending to drive it out of its throat to apply it to the other part while allowing its retraction.
Lorsque la palette aborde la cavité qui crée une variation brutale de profil, elle frappe brutalement le fond de la cavité pour ensuite se rétracter avant un nouveau passage. When the pallet approaches the cavity which creates a brutal variation of profile, it brutally strikes the bottom of the cavity to then retract before a new passage.
On comprend que, pour ce travail intense, le ressort actionnant la palette doit être puissant, ce qui malheureusement augmente la force de frottement de la dite palette sur le profil d'appui et donc l'usure qui détruit progressivement l'étanchéité. It is understood that, for this intense work, the spring actuating the pallet must be powerful, which unfortunately increases the frictional force of said pallet on the support profile and therefore the wear which gradually destroys the seal.
En cas de rupture ou simplement de fatigue du ressort ou même lorsque le ressort est en bon état mais que la vi tes- se de rotation est importante le dit ressort ne parvient plus, notamment dès l'abord d'une variation brusque, à appliquer parfaitement la palette contre le profil ce qui entrain une fuite de gaz réduisant l'efficacité du moteur. In the event of breakage or simply fatigue of the spring or even when the spring is in good condition but the rotational speed is important, the said spring no longer succeeds, in particular from the start of an abrupt variation, to be applied the pallet perfectly against the profile which leads to a gas leak reducing the efficiency of the engine.
En outre, dans de tels moteurs, l'admission et la compression des gaz à l'intérieur même de la chambre est difficile ou nécessite l'emploi de mécanismes complexes qui augmentent notablement le coût du moteur et diminuent sa fiabilité. In addition, in such engines, the admission and compression of gases inside the chamber itself is difficult or requires the use of complex mechanisms which significantly increase the cost of the engine and reduce its reliability.
Sans que cela remédie aux inconvénients liés aux ressorts des dispositifs d'étanchéité, afin de faciliter l'admission et la compression, il est connu (FR-A-2.254.226) de n'utiliser la chambre formée par une fraction angulaire de la cavité réservée entre rotor et stator que pour la détente des gaz et de ce fait de recourir pour l'admission et la compression, à au moins une chambre auxiliaire délimitée par un piston animé d'un mouvement alternatif dans un cylindre porté par le rotor. Without this remedying the drawbacks associated with the springs of the sealing devices, in order to facilitate admission and compression, it is known (FR-A-2.254.226) to use the chamber formed by an angular fraction of the cavity reserved between rotor and stator only for the expansion of gases and therefore resorting for admission and compression, to at least one auxiliary chamber delimited by a piston driven by an alternating movement in a cylinder carried by the rotor.
Le va-et-vient des pistons est assuré par un dispositif qui coopère avec une came portée par le stator. The reciprocating movement of the pistons is ensured by a device which cooperates with a cam carried by the stator.
Ce moteur connu présente. des inconvénients--
C'est lorsque l'un despistons alternatifs atteint le point mort haut que le gaz ainsi comprimé est, avant allumage, transféré dans la chambre située entre le rotor et le stator pour y subir l'allumage et provoquer la détente et, même si la chambre présente alors son volume minimum, on comprend que ce transfert produise juste avant l'allumage, une perte de compression qui malheureusement nuit au rendement du moteur.This known engine presents. disadvantages--
It is when one of the reciprocating pistons reaches the top dead center that the gas thus compressed is, before ignition, transferred into the chamber located between the rotor and the stator to undergo ignition and cause expansion and, even if the chamber then has its minimum volume, it is understood that this transfer produces just before ignition, a loss of compression which unfortunately adversely affects the performance of the engine.
D'autre part, la chambre de détente étant délimitée dans une cavité de l'enveloppe cylindrique du rotor, cavité qui est fermée par l'alésage cylindrique du stator, d'une part, le dit rotor doit présenter autant de chambres de détente que de chambres auxiliaires et, d'autre part, la course des pistons alternatifs est limitée par le rayon de l'enveloppe cylindrique du rotor ainsi que par l'épaisseur du fond du cylindre. On the other hand, the expansion chamber being delimited in a cavity of the cylindrical casing of the rotor, a cavity which is closed by the cylindrical bore of the stator, on the one hand, said rotor must have as many expansion chambers as auxiliary chambers and, on the other hand, the stroke of the reciprocating pistons is limited by the radius of the cylindrical envelope of the rotor as well as by the thickness of the bottom of the cylinder.
Un résultat que l'invention vise à obtenir est un moteur rotatif qui, pour l'admission et la compression des gaz, utilise des pistons alternatifs auxiliaires, dans lequel moteur l'allumage des gaz comprimés s'effectue avant toute perte de compression. A result which the invention aims to obtain is a rotary engine which, for the admission and compression of gases, uses auxiliary reciprocating pistons, in which engine the ignition of the compressed gases takes place before any loss of compression.
Un autre résultat que l'invention vise à obtenir est un tel moteur dans lequel la course des pistons n'est pas limitée par l'enveloppe cylindrique du rotor. Another result which the invention aims to obtain is such an engine in which the stroke of the pistons is not limited by the cylindrical envelope of the rotor.
Est également un résultat de l'invention, un dispositif d'étanchéité entre rotor et stator qui autorise des vitesses élevées de rotation. Is also a result of the invention, a sealing device between rotor and stator which allows high speeds of rotation.
A cet effet, elle a pour objet un moteur du type précité notamment caractérisé en ce que les fond des cylindres est formé par l'alésage du stator et en ce qu'au lieu d'etre creusée dans l'enveloppe cylindrique du rotor, la cavité de la chambre de détente est creusée dans l'alésage du stator. To this end, it relates to a motor of the aforementioned type, in particular characterized in that the bottom of the cylinders is formed by the bore of the stator and in that, instead of being hollowed out in the cylindrical envelope of the rotor, the cavity of the expansion chamber is hollowed out in the bore of the stator.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement
- figure 1: vu en coupe transversale, le moteur pendant la phase de détente des gaz brûlés,
- figure 2: une coupe selon II-II de la figure l. The invention will be better understood with the aid of the description given below, by way of nonlimiting example, with reference to the attached drawing which schematically represents
- Figure 1: seen in cross section, the engine during the expansion phase of the burnt gases,
- Figure 2: a section along II-II of Figure l.
En se reportant au dessin, on oit que le moteur 1 est principalement constitué d'un stator 2 dans lequel un rotor 3 est guidé en rotation et tourne autour de l'axe 10 de son arbre de sortie 4. Referring to the drawing, it can be seen that the motor 1 mainly consists of a stator 2 in which a rotor 3 is guided in rotation and rotates around the axis 10 of its output shaft 4.
Pour comprimer les gaz,- le rotor 3 comporte intérieurement des pistons alternatifs 5, 6 qui, sous l'action d'un mécanisme de commande 7, se déplacent dans des cylindres 8, 9 dont les axes sont perpendiculaires à l'axe 10 de rotation du rotor 3. To compress the gases, - the rotor 3 has internally reciprocating pistons 5, 6 which, under the action of a control mechanism 7, move in cylinders 8, 9 whose axes are perpendicular to the axis 10 of rotor rotation 3.
Le nombre des cylindres peut être pair ou impair. The number of cylinders can be even or odd.
Le mécanisme de commande 7 est par exemple constitué de bielles 11, 12 qui relient les pistons 5, 6 à un tourillon 13 solidaire du stator 2 et excentré par rapport à l'axe de rotation 10 du dit rotor 3. The control mechanism 7 is for example made up of connecting rods 11, 12 which connect the pistons 5, 6 to a pin 13 secured to the stator 2 and eccentric with respect to the axis of rotation 10 of said rotor 3.
Classiquement le stator 2 comporte un orifice d'échappement 14 et un orifice d'admission 15 ainsi qu'un système de distribution 16 des gaz qui peut être de tout type connu. Conventionally, the stator 2 comprises an exhaust orifice 14 and an intake orifice 15 as well as a gas distribution system 16 which can be of any known type.
De manière connue, la lubrification des pièces en mouvement à l'intérieur du stator peut être assurée par un balayage des gaz admis. In known manner, the lubrication of moving parts inside the stator can be ensured by sweeping the admitted gases.
De manière également connue, l'énergie développée par l'explosion est dégagée dans une chambre 20 formée par une fraction angulaire d'une cavité 22 réservée entre le rotor et le stator. In a manner also known, the energy developed by the explosion is released in a chamber 20 formed by an angular fraction of a cavity 22 reserved between the rotor and the stator.
Dans cette chambre, l'énergie se traduit par une poussée qui s'exerce entre les deux surfaces 17, 18 portées l'une (17) par le stator et l'autre (18) par le rotor qui délimitent la fraction angulaire précitée. In this chamber, the energy is expressed by a thrust which is exerted between the two surfaces 17, 18 carried one (17) by the stator and the other (18) by the rotor which delimit the aforementioned angular fraction.
L'une (17) de ces surfaces est formée par l'entrée 19 de la cavité 22 dans laquelle est délimitée la chambre de détente 20 et l'autre (18) qui par définition est située à l'autre extrémité angulaire de cette chambre de détente 20, est portée par un dispositif escamotable 21 assurant l'étanchéité entre la chambre de détente 20 et le reste de la cavité 22. One (17) of these surfaces is formed by the inlet 19 of the cavity 22 in which the expansion chamber 20 is delimited and the other (18) which by definition is located at the other angular end of this chamber detent 20, is carried by a retractable device 21 ensuring the seal between the detent chamber 20 and the rest of the cavity 22.
De manière connue, l'allumage des gaz comprimés est réalisé au moyen d'une bougie 23, 24 dont le corps est de préférence vissé par l'intérieur du rotor 3 et dont les électrodes 25 sont situées dans un perçage 26 débouchant dans le cylindre 8 ou 9. In known manner, the ignition of the compressed gases is carried out by means of a spark plug 23, 24 the body of which is preferably screwed through the interior of the rotor 3 and the electrodes 25 of which are located in a bore 26 opening into the cylinder 8 or 9.
Selon une caractéristique de l'invention, d'une part, le fond des cylindres est formé par l'alésage du stator et, d'autre part, au lieu d'être creusée dans l'enveloppe cylindrique du rotor, la cavité 22 est creusée dans l'alésage du stator 2. According to a characteristic of the invention, on the one hand, the bottom of the cylinders is formed by the bore of the stator and, on the other hand, instead of being hollowed out in the cylindrical envelope of the rotor, the cavity 22 is hollowed out in the bore of stator 2.
De ce fait, lorsqu'il passe en regard de la cavité pour atteindre son point mort haut, chacun des pistons 5, 6 comprimant les gaz peut sortir de son cylindre 8, 9 et pénétrer dans la chambre de détente 20. As a result, when it passes opposite the cavity to reach its top dead center, each of the pistons 5, 6 compressing the gases can exit from its cylinder 8, 9 and enter the expansion chamber 20.
Afin qu'il ait lieu avant toute perte de pression des gaz, l'allumage sera avantageusement commandé juste avant le passage du cylindre correspondant devant la chambre de détente. So that it takes place before any loss of gas pressure, the ignition will advantageously be ordered just before the passage of the corresponding cylinder in front of the expansion chamber.
Dans ce cas, l'avancée du piston dans la cavité poursuit l'action de poussée due à l'explosion. In this case, the advancement of the piston in the cavity continues the thrust action due to the explosion.
Afin, y compris à une vitesse de rotation élevée, d'obtenir une bonne étanchéité entre la chambre de détente 20 et le reste de la cavité 22, au lieu d'une palette portée par le stator et rétractable contre l'action d'au moins un ressort, conformément à une autre caractéristique de l'invention, le dispositif escamotable 21 est porté par le rotor de manière à subir l'action de la force centrifuge et à son bord actif qui est en appui contre la génératrice de l'alésage du stator 2. In order, even at a high speed, to obtain a good seal between the expansion chamber 20 and the rest of the cavity 22, instead of a pallet carried by the stator and retractable against the action of at least one spring, in accordance with another characteristic of the invention, the retractable device 21 is carried by the rotor so as to undergo the action of centrifugal force and at its active edge which is in abutment against the generator of the bore stator 2.
A cet effet, l'élément escamotable 21 est une palette 27, 28 reliée au rotor 3, par un moyen 29, 30 d'articulation autour d'un axe parallèle à l'axe 10 de rotation du rotor 3. To this end, the retractable element 21 is a pallet 27, 28 connected to the rotor 3, by means 29, 30 of articulation around an axis parallel to the axis 10 of rotation of the rotor 3.
Pour éviter à la palette des mouvements brusques qui par martelage entraîneraient une destruction hâtive de l'étanchéité, conformément à une autre caractéristique de l'invention, pour guider la descente de chacune des palettes 27, 28 dans la chambre de détente 20, l'entrée de la cavité présente une rampe 31. To avoid sudden movements of the pallet which by hammering would lead to an early destruction of the seal, in accordance with another characteristic of the invention, to guide the descent of each of the pallets 27, 28 into the expansion chamber 20, the entry of the cavity has a ramp 31.
Bien entendu, le moteur peut comprendre plusieurs blocs moteurs déphasés élémentaires du type ci-dessus. Of course, the engine can comprise several elementary phase-shifted engine blocks of the above type.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8406910A FR2563574B1 (en) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | ROTARY EXPLOSION MOTOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8406910A FR2563574B1 (en) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | ROTARY EXPLOSION MOTOR |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2563574A1 true FR2563574A1 (en) | 1985-10-31 |
| FR2563574B1 FR2563574B1 (en) | 1988-09-16 |
Family
ID=9303675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8406910A Expired FR2563574B1 (en) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | ROTARY EXPLOSION MOTOR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2563574B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2392211A (en) * | 1944-07-21 | 1946-01-01 | Everett E Peters | Rotary engine |
| FR2254226A5 (en) * | 1973-12-05 | 1975-07-04 | Plancqueel Henri | Four stroke rotary I.C. engine - has reciprocating pistons delivering gas to separate expansion chambers |
| FR2310468A2 (en) * | 1975-05-07 | 1976-12-03 | Gaiffe Etienne | Radial vane rotary machine - has eccentric annular rotor with radial cylinders communicating with stator chambers through incined passages |
| US4106472A (en) * | 1976-11-08 | 1978-08-15 | Glenn Rusk | Rotary energy converter with respiring chambers |
-
1984
- 1984-04-26 FR FR8406910A patent/FR2563574B1/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2563574B1 (en) | 1988-09-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |