FR2880917A1 - Rotary thermal machine for use as e.g. diesel type thermal engine, has adjustment unit completely sealing, completely releasing or partially occluding inlet bore through which gaseous mixture is introduced in working space - Google Patents
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Abstract
Description
PERFECTIONNEMENTS AUX MOTEURS ROTATIFS.IMPROVEMENTS ON ROTARY ENGINES.
La présente invention a pour objet des perfectionnements au moteur rotatif tel que décrit dans le brevet européen EP 748 415 et dans le brevet US 5 992 371. Ce moteur rotatif est constitué d'un bloc moteur dans lequel est alésée une chambre cylindrique dans laquelle est montée en rotation un rotor à mouvement continu, creux, doté de deux évidements diamétralement opposés. dans le rotor à mouvement continu est monté un rotor à mouvement intermittent formé d'un arbre monté sur des paliers internes du rotor à mouvement continu, et de deux palettes radiales, diamétralement opposés, engagées dans les évidements du rotor à mouvement continu. Les palettes forment avec les deux évidements du rotor à mouvement continu, deux chambres de travail diamétralement opposées à volume variable dans chacune desquelles évolue selon un cycle thermodynamique un mélange gazeux introduit dans chacune des chambres par un boisseau rotatif lorsque ces dernières viennent en regard d'un perçage d'admission formé dans la paroi du bloc moteur. Le perçage d'échappement des gaz brûlés est soit libre soit associé à une soupape rotative. The subject of the present invention is improvements to the rotary motor as described in European patent EP 748 415 and in US Pat. No. 5,992,371. This rotary motor consists of an engine block in which a cylindrical chamber is bored in which is rotational mounting a rotor with continuous movement, hollow, with two diametrically opposite recesses. in the rotor with continuous movement is mounted an intermittent rotor formed of a shaft mounted on internal bearings of the rotor with continuous movement, and two radial vanes, diametrically opposed, engaged in the recesses of the rotor with continuous movement. The vanes form, with the two recesses of the rotor with continuous movement, two diametrically opposed working chambers of variable volume in each of which evolves according to a thermodynamic cycle a gas mixture introduced into each of the chambers by a rotary plug when the latter come opposite to an intake bore formed in the wall of the engine block. The exhaust gas exhaust bore is either free or associated with a rotary valve.
Le boisseau rotatif est entraîné en rotation, selon une vitesse angulaire double de celle du rotor à mouvement continu, par un pignon denté en prise avec une couronne dentée accouplée au rotor à mouvement continu. The rotary plug is rotated, at an angular velocity twice that of the continuous rotor, by a pinion gear engaged with a ring gear coupled to the rotor with continuous movement.
La disposition antérieure ne prévoit aucun moyen, au niveau du boisseau, de réglage du volume de gaz introduit dans la chambre de travail. The prior arrangement does not provide any means, at the plug, adjusting the volume of gas introduced into the working chamber.
Un des buts de la présente invention est de remédier au problème susévoqué. One of the aims of the present invention is to remedy the above-mentioned problem.
À cet effet la machine thermique selon l'invention, à pistons rotatifs utilisable notamment en tant que moteur thermique, à allumage commandé ou bien diesel, comprenant un bloc moteur dans lequel est usiné un alésage cylindrique dans lequel sont montés de manière coaxiale, en relation d'interpénétration, deux rotors qui forment avec ledit alésage au moins une chambre de travail à volume variable, et au moins une chambre passive en arrière de la précédente, assujetties à tourner autour de l'axe géométrique de révolution de la chambre cylindrique, et dans laquelle chambre de travail évolue selon un cycle thermodynamique un mélange gazeux apte à délivrer au cours de ce cycle un travail moteur au rotor à mouvement continu, ledit mélange gazeux étant introduit dans ladite chambre par passage au travers d'un perçage radial d'admission formé dans la paroi du bloc moteur, l'un des dits rotors étant à mouvement continu et l'autre à mouvement intermittent, ledit perçage d'admission étant associé à un système d'admission à boisseau rotatif lequel boisseau rotatif obture et dégage alternativement ledit perçage et ce en concordance avec les phases du cycle thermodynamique, ledit boisseau d'admission rotatif étant monté en rotation dans une chambre cylindrique d'un corps laquelle est en relation avec une conduite d'amenée des gaz d'une part et avec le perçage traversant d'autre part, ledit boisseau rotatif étant constitué par un élément cylindrique creux comportant, perpendiculairement à son axe de révolution, une paroi terminale par laquelle il est accouplé à un arbre d'entraînement recevant en fixation un pignon denté en prise avec une couronne dentée, coaxiale au rotor à mouvement continu, et fixée à ce dernier, la paroi cylindrique du boisseau comportant une ouverture longitudinale délimitée par deux bordures longitudinales angulairement écartées l'une de l'autre d'un arc de circonférence supérieur à 180 degrés et ledit boisseau rotatif étant entraîné en rotation selon une vitesse angulaire double de celle du rotor à mouvement continu, le bloc moteur comportant au moins un perçage traversant d'évacuation des gaz, est caractérisée essentiellement par un organe de réglage de la section de passage des gaz, interposé entre la face interne de la chambre cylindrique et le boisseau rotatif, ledit organe pouvant être positionné à la demande selon une première position d'obturation complète du perçage traversant, selon une deuxième position de dégagement total dudit perçage et selon l'une quelconque des positions intermédiaires entre la première position et la seconde position, ces positions intermédiaires correspondant à l'occlusion partielle du perçage traversant. For this purpose the thermal machine according to the invention, with rotary pistons usable in particular as a combustion engine, spark ignition or diesel, comprising a motor unit in which is machined a cylindrical bore in which are mounted coaxially, in relation interpenetration device, two rotors which form with said bore at least one working chamber of variable volume, and at least one passive chamber behind the previous, subject to rotate about the geometric axis of revolution of the cylindrical chamber, and in which working chamber evolves according to a thermodynamic cycle a gaseous mixture capable of delivering during this cycle a motor work rotor continuously moving, said gas mixture being introduced into said chamber by passage through a radial inlet bore formed in the wall of the engine block, one of said rotors being continuous movement and the other intermittent movement, said pe intake reration being associated with a rotary plug intake system which rotary plug closes and releases alternately said drilling and this in accordance with the phases of the thermodynamic cycle, said rotary intake valve being rotatably mounted in a cylindrical chamber d a body which is in relation with a gas supply pipe on the one hand and with the through hole on the other hand, said rotary plug being constituted by a hollow cylindrical element having, perpendicular to its axis of revolution, a wall terminal by which it is coupled to a drive shaft receiving in attachment a toothed gear engaged with a ring gear, coaxial with the rotor with continuous movement, and fixed thereto, the cylindrical wall of the plug having a longitudinal opening defined by two longitudinal borders angularly spaced apart from each other by an arc of circumference greater than 180 degrees and said rotary plug being rotated at a double angular velocity of that of the continuous-motion rotor, the engine block having at least one through-bore for exhausting gases, is essentially characterized by an adjusting member of the passage section of the gas, interposed between the inner face of the cylindrical chamber and the rotary plug, said member being able to be positioned on demand in a first position of complete closure of the through bore, in a second position of total clearance of said bore and according to one any of the intermediate positions between the first position and the second position, these intermediate positions corresponding to the partial occlusion of the through hole.
L'avantage d'une telle disposition, outre d'associer un élément de réglage au boisseau rotatif, est d'amener au plus près de la chambre de travail cet organe de réglage et de réduire ainsi à une valeur négligeable le phénomène dit de pompage. The advantage of such an arrangement, besides associating an adjusting element with the rotary plug, is to bring this adjustment member as close as possible to the working chamber and thus to reduce to a negligible value the so-called pumping phenomenon. .
De surcroît, cette disposition a pour conséquence d'augmenter la vitesse d'introduction du mélange gazeux dans la chambre de travail ce qui permet un remplissage homogène de cette chambre et améliore la vitesse de combustion. In addition, this provision has the effect of increasing the rate of introduction of the gaseous mixture into the working chamber which allows a homogeneous filling of the chamber and improves the rate of combustion.
D'autres avantages, buts et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'une forme préférée de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif en se référant aux dessins annexés en lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une machine thermique selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe transversale selon la ligne AA de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective d'un système d'admission selon l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un système d'admission, - la figure 5 est une vue en perspective d'un système d'échappement, - la figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'un système d'échappement, - la figure 7 est une vue en coupe transversale d'un système d'admission selon une seconde forme de réalisation, - la figure 7a est une vue de détail selon une échelle agrandie des moyens d'obtention et de réglage du ralenti, - la figure 7b est une vue selon la flèche F de la figure 7a, - la figure 8 est une vue en coupe longitudinale du système d'admission selon la seconde forme de réalisation, - les figures 9 et 10 montrent en perspective, respectivement, un boisseau rotatif 20 d'admission et un boisseau rotatif d'échappement. Other advantages, aims and features of the invention will appear on reading the description of a preferred embodiment given by way of non-limiting example with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a view In longitudinal section of a thermal machine according to the invention, - Figure 2 is a cross-sectional view along line AA of Figure 1, - Figure 3 is a perspective view of an intake system according to the invention. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an intake system, FIG. 5 is a perspective view of an exhaust system, FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an exhaust system, FIG. an exhaust system; FIG. 7 is a cross-sectional view of an intake system according to a second embodiment; FIG. 7a is a detail view on an enlarged scale of the means of obtaining and idle adjustment, - figure 7b is a view according to the arrow 7, FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the intake system according to the second embodiment, FIGS. 9 and 10 show in perspective, respectively, a rotary intake valve 20 and a bushel. rotary exhaust.
Telle que représentée la machine thermique selon l'invention, à pistons rotatifs, est utilisable notamment en tant que moteur thermique, par exemple du type à allumage commandé ou du type diesel. As represented by the thermal machine according to the invention, with rotary pistons, can be used in particular as a heat engine, for example the spark ignition type or diesel type.
Cette machine comprend un bloc moteur 1 dans lequel est usiné un alésage cylindrique 2 dans lequel sont montés de manière coaxiale, en relation d'interpénétration, deux rotors 3, 4 qui forment avec ledit alésage deux chambres de travail 5 à volume variable, diamétralement opposées ainsi que deux chambres passives 6 à volume variable, diamétralement opposées disposées respectivement en arrière des deux chambres de travail. Le rotor à mouvement continu 3 de forme cylindrique est doté d'un alésage axial 7 le traversant de part en part et de deux évidements radiaux 8 diamétralement opposés formés depuis la face cylindrique externe vers l'alésage axial. Dans le rotor à mouvement continu 3 est monté le rotor à mouvement intermittent 4 lequel est formé d'un arbre cylindrique 9 comportant, à distance de ses deux extrémités, deux palettes radiales 10 diamétralement opposées. L'arbre 9 est monté sur deux paliers d'extrémité formés dans l'alésage du rotor à mouvement continu, et les palettes radiales 10 sont engagées respectivement dans les évidements radiaux 8 du rotor à'mouvement continu 3. chaque palette 10, en association avec l'évidemment 8 correspondant et avec la face interne cylindrique de l'alésage cylindrique 2 du bloc moteur forme une chambre de travail 5 et une chambre passive 6 située en arrière de la précédente. Les deux rotors 3, 4 sont liés cinématiquement l'un à l'autre par des mécanismes appropriés non décrits ici, et sont astreints à tourner dans le même sens de manière continue pour le rotor à mouvement continu et de manière discontinue pour le rotor à mouvement intermittent. Le mouvement particulier de chaque rotor est décrit notamment dans le brevet EP 748 415. This machine comprises a motor unit 1 in which is machined a cylindrical bore 2 in which are coaxially mounted, in interpenetration relation, two rotors 3, 4 which form with said bore two working chambers 5 with variable volume, diametrically opposed and two passive chambers 6 of variable volume, diametrically opposed disposed respectively behind the two working chambers. The continuously rotating rotor 3 of cylindrical shape is provided with an axial bore 7 passing therethrough and two diametrically opposed radial recesses 8 formed from the outer cylindrical face towards the axial bore. In the rotor with continuous movement 3 is mounted the intermittent rotor 4 which is formed of a cylindrical shaft 9 having, at a distance from its two ends, two radial vanes 10 diametrically opposite. The shaft 9 is mounted on two end bearings formed in the bore of the rotor with continuous movement, and the radial vanes 10 are respectively engaged in the radial recesses 8 of the rotor with continuous movement 3. each pallet 10, in association with the corresponding recess 8 and with the cylindrical inner face of the cylindrical bore 2 of the engine block forms a working chamber 5 and a passive chamber 6 located behind the previous one. The two rotors 3, 4 are kinematically connected to one another by appropriate mechanisms not described here, and are constrained to rotate in the same direction continuously for the continuous-motion rotor and discontinuously for the rotor to intermittent movement. The particular movement of each rotor is described in particular in patent EP 748 415.
Un mélange gazeux est introduit dans chaque chambre de travail 5 pour évoluer selon un cycle thermodynamique au cours duquel un travail moteur est délivré au rotor à mouvement continu. Ce mélange gazeux est introduit dans la chambre de travail par passage au travers d'un perçage d'admission 11 formé radialement dans la paroi du bloc moteur. A gas mixture is introduced into each working chamber 5 to evolve according to a thermodynamic cycle in which a motor work is delivered to the rotor with continuous movement. This gaseous mixture is introduced into the working chamber by passage through an intake bore 11 formed radially in the wall of the engine block.
En phase terminale du cycle thermodynamique, le mélange gazeux est évacué de chaque chambre de travail 5 par passage au travers d'au moins un perçage d'échappement 12 pratiqué radialement dans la paroi du bloc moteur 2. In the terminal phase of the thermodynamic cycle, the gaseous mixture is discharged from each working chamber 5 by passage through at least one exhaust bore 12 made radially in the wall of the engine block 2.
Le perçage d'admission 11 est associé à un système d'admission 13 raccordé à une conduite d'alimentation en mélange gazeux. Ce système d'admission comporte un boisseau 14 rotatif prévu pour obturer et dégager alternativement le perçage d'admission 11 et ce en concordance avec les phases du cycle thermodynamique. Ce système d'admission est monté dans une chambre cylindrique borgne 15 d'un corps laquelle est en relation avec une conduite d'amenée des gaz d'une part et avec le perçage traversant d'admission 11 d'autre part. The intake bore 11 is associated with an intake system 13 connected to a gas mixture supply line. This intake system comprises a rotary plug 14 provided for closing and alternately releasing the intake bore 11 and in accordance with the phases of the thermodynamic cycle. This intake system is mounted in a blind cylindrical chamber 15 of a body which is in connection with a gas supply pipe on the one hand and with the through-hole admission 11 on the other hand.
La chambre cylindrique 15 dans laquelle est monté le système d'admission 13 peut être formée dans le bloc moteur 1 mais préférentiellement celte chambre est formée dans un corps tubulaire 16 rapporté sur le bloc moteur 1. Ce corps tubulaire 16 est fixé, par exemple par vis, à la paroi cylindrique du bloc moteur, est doté d'un méplat longitudinal par lequel il est appliqué contre un méplat formé dans la paroi cylindrique du bloc moteur, le perçage traversant d'admission 11 étant formé d'une part dans la paroi du corps tubulaire 16, au droit du méplat de cette dernière et d'autre part dans la paroi du bloc moteur au droit du méplat que comporte cette dernière. De préférence le perçage traversant d'admission 11 se présente sous la forme d'une lumière oblongue, l'axe longitudinal de ladite lumière étant disposé selon une génératrice de la paroi de la chambre 2 du bloc moteur. The cylindrical chamber 15 in which is mounted the intake system 13 can be formed in the engine block 1 but preferably this chamber is formed in a tubular body 16 attached to the engine block 1. This tubular body 16 is fixed, for example by screw, to the cylindrical wall of the engine block, is provided with a longitudinal flat by which it is applied against a flat formed in the cylindrical wall of the engine block, the through-hole intake 11 being formed on the one hand in the wall the tubular body 16, at the right of the flat part of the latter and secondly in the wall of the engine block to the right of the flat that includes it. Preferably the inlet through bore 11 is in the form of an oblong slot, the longitudinal axis of said slot being disposed along a generatrix of the wall of the chamber 2 of the engine block.
Le boisseau rotatif 14 est constitué d'un élément cylindrique limité par deux faces planes d'extrémité et comportant une chambre cylindrique interne. Cette chambre débouche d'une part sur l'une des deux faces planes d'extrémité et forme sur ladite face une ouverture frontale circulaire et d'autre part sur la face plane cylindrique ou elle forme une ouverture longitudinale délimitée par deux bordures longitudinales, parallèles à l'axe de rotation du boisseau et angulairement écartées l'une de l'autre. Cette ouverture, d'une bordure à l'autre, s'étend selon un arc de circonférence de cercle supérieur à 180 degrés. À l'opposé de l'ouverture frontale, le boisseau rotatif 14 présente une paroi transversale, terminale sous forme de disque circulaire. Le boisseau rotatif 14, par cette paroi, est accouplé à un arbre longitudinal d'entraînement 17 accouplé à une transmission de mouvement elle-même accouplée au rotor 3 à mouvement continu, le boisseau étant entraîné en rotation selon une vitesse angulaire double de celle du rotor à mouvement continu. The rotary plug 14 consists of a cylindrical element limited by two flat end faces and having an internal cylindrical chamber. This chamber opens on the one hand on one of the two end planar faces and forms on said face a circular front opening and on the other hand on the cylindrical planar face where it forms a longitudinal opening delimited by two parallel longitudinal edges. to the axis of rotation of the bushel and angularly spaced apart from each other. This opening, from one edge to another, extends along an arc with a circle circumference greater than 180 degrees. Opposite the front opening, the rotary plug 14 has a transverse wall, terminal in the form of a circular disc. The rotary plug 14, through this wall, is coupled to a longitudinal drive shaft 17 coupled to a motion transmission itself coupled to the rotor 3 continuous movement, the plug being rotated at an angular speed double that of the rotor with continuous movement.
L'arbre d'entraînement 17 est engagé dans des paliers montés dans le corps tubulaire 16. The drive shaft 17 is engaged in bearings mounted in the tubular body 16.
Selon une première forme préférée de réalisation, la transmission de mouvement est constituée par un pignon denté 18 monté en fixation sur l'arbre d'entraînement 17, et par une couronne dentée 19, coaxiale au rotor 3 à mouvement continu et fixée à ce dernier, avec laquelle le pignon 18 est en prise. According to a first preferred embodiment, the motion transmission is constituted by a pinion gear 18 mounted in attachment on the drive shaft 17, and by a ring gear 19, coaxial with the rotor 3 with continuous movement and fixed thereto , with which the pinion 18 is engaged.
Selon une autre forme de réalisation, la transmission de mouvement est constituée d'une courroie crantée, enroulée sur une première poulie crantée accouplée à l'arbre d'entraînement 17 et par une seconde poulie crantée accouplée au rotor 3 à mouvement continu. According to another embodiment, the motion transmission consists of a toothed belt, wound on a first toothed pulley coupled to the drive shaft 17 and a second toothed pulley coupled to the rotor 3 with continuous movement.
Conformément à l'invention, le système d'admission 13 associe au perçage d'admission 11 un organe 20 de réglage de la section de passage des gaz, cet organe de réglage 20 étant interposé entre la face interne de la chambre cylindrique 15 et le boisseau rotatif 14. L'organe de réglage 20 peut être positionné à la demande selon une première position d'obturation complète du perçage traversant d'admission 11, selon une deuxième position de dégagement total dudit perçage 11 et selon l'une quelconque des positions intermédiaires entre la première position et la deuxième position, ces positions intermédiaires correspondant à l'occlusion partielle du perçage d'admission 11. According to the invention, the intake system 13 associates with the intake bore 11 a member 20 for adjusting the gas flow section, this adjustment member 20 being interposed between the internal face of the cylindrical chamber 15 and the The adjusting member 20 may be positioned on demand in a first fully closed position of the inlet through-bore 11, in a second fully disengaged position of said bore 11 and in any of the positions intermediate between the first position and the second position, these intermediate positions corresponding to the partial occlusion of the intake bore 11.
L'organe 20 de réglage du débit des gaz comprend une paroi cylindrique sans fin 201 d'épaisseur uniforme et une paroi terminale transversale 202 dotée d'une tubulure 203 d'introduction des gaz, la paroi cylindrique sans fin 201 étant dotée d'un perçage traversant radial 204 venant en correspondance, en position de dégagement total ou en position intermédiaire, en relation avec le perçage traversant d'admission 11 des gaz. Ce perçage 204 est préférentiellement de forme oblongue, l'axe longitudinal de ladite forme étant disposé selon une génératrice de la paroi 201. The gas flow control member 20 comprises an endless cylindrical wall 201 of uniform thickness and a transverse end wall 202 provided with a gas introduction pipe 203, the endless cylindrical wall 201 being provided with a radial through-hole 204 coming into correspondence, in full release position or in intermediate position, in relation to the through-hole 11 for the admission of gases. This piercing 204 is preferably of oblong shape, the longitudinal axis of said shape being disposed along a generatrix of the wall 201.
Le boisseau rotatif 14 est engagé dans le volume interne délimité par la paroi cylindrique de l'organe de réglage 20, la paroi terminale dudit boisseau 14 et la paroi terminale 202 dudit organe 20 étant opposées l'une à l'autre. La paroi terminale 202 obture la chambre cylindrique borgne 15 et la tubulure 203 que ladite paroi porte est raccordée de manière étanche à la conduite d'admission. The rotary plug 14 is engaged in the internal volume delimited by the cylindrical wall of the regulating member 20, the end wall of said plug 14 and the end wall 202 of said member 20 being opposite to each other. The end wall 202 closes the blind cylindrical chamber 15 and the tubing 203 that said door wall is sealingly connected to the intake duct.
La paroi terminale 202 est externe au corps tubulaire 16 et présente au moins une lumière oblongue traversante en arc de circonférence de cercle, dans laquelle est engagée la tige d'une vis de fixation engagée en vissage dans un taraudage dudit corps, ledit organe de réglage 20 étant immobilisé en translation par ladite vis et non en rotation et étant associé à un organe de manoeuvre en rotation dans le sens de l'obturation ou du dégagement du perçage d'admission 11. The end wall 202 is external to the tubular body 16 and has at least one through oblong through-hole of circular circumference, in which is engaged the rod of a fixing screw engaged by screwing in a tapping of said body, said adjusting member 20 being immobilized in translation by said screw and not in rotation and being associated with an actuating member in rotation in the direction of closing or disengagement of the intake bore 11.
Dans le volume interne que définit la paroi cylindrique 201 de l'organe de réglage 20, est montée en fixation à la paroi terminale 202 dudit organe, une veine 22 présentant un canal interne 23 de passage des gaz. Ce canal interne 23 est en relation d'une part avec la tubulure d'admission des gaz 203 que comporte l'organe de réglage 20 et d'autre part avec le perçage traversant 204 pratiqué dans la paroi cylindrique de cet organe de réglage. In the internal volume defined by the cylindrical wall 201 of the adjusting member 20, is mounted in attachment to the end wall 202 of said member, a vein 22 having an internal channel 23 for the passage of gases. This internal channel 23 is in relation on the one hand with the inlet manifold of the gases 203 that comprises the adjusting member 20 and on the other hand with the through bore 204 formed in the cylindrical wall of this adjustment member.
Cette veine 22 présente une forme externe cylindrique et le boisseau rotatif 14, par sa paroi cylindrique 141 est disposé entre la face externe cylindrique de ladite veine 22 et la face interne de la paroi cylindrique 201 de l'organe de réglage 20. This vein 22 has a cylindrical external shape and the rotary plug 14, by its cylindrical wall 141 is disposed between the cylindrical outer face of said vein 22 and the inner face of the cylindrical wall 201 of the adjusting member 20.
Le canal interne 23 de la veine 22 présente à son extrémité, en regard de la tubulure d'admission 203 une section circulaire et à son extrémité en regard du perçage traversant 204 une section droite oblongue, la section interne du canal passant progressivement d'une forme de section à l'autre et l'aire de la section droite du canal étant constante d'une extrémité à l'autre. The internal channel 23 of the vein 22 has at its end, facing the inlet pipe 203 a circular section and at its end opposite the through bore 204 an oblong cross section, the inner section of the channel passing gradually from one cross sectional shape and the cross sectional area of the channel being constant from one end to the other.
Aux figures 6 et 7, 7a et 7b est représenté un système d'admission selon une seconde forme de réalisation. Ce système d'admission est toujours monté dans une chambre cylindrique 15 formé dans un corps 16 qui peut être tubulaire et qui peut être rapporté sur le bloc moteur 1. In Figures 6 and 7, 7a and 7b is shown an intake system according to a second embodiment. This intake system is always mounted in a cylindrical chamber 15 formed in a body 16 which can be tubular and which can be attached to the engine block 1.
Selon cette forme de réalisation, le boisseau rotatif 14 est mobile en rotation autour d'une enveloppe cylindrique 60 métallique, installée fixement dans la chambre 15, cette enveloppe 60 présentant en regard du ou des perçages traversant d'admission 11 un perçage traversant oblong 61 disposé en regard du perçage d'admission 11. According to this embodiment, the rotary plug 14 is rotatable about a cylindrical metal casing 60, fixedly installed in the chamber 15, the casing 60 having opposite the or through the through holes 11 an oblong through bore 61 disposed opposite the intake bore 11.
L'organe de réglage 20 du débit des gaz est constitué par une paroi cintrée en arc de circonférence de cercle montée dans l'enveloppe cylindrique 60, apte à glisser sur la face interne de ladite enveloppe 60, et accouplée à un mécanisme de réglage du degré d'obturation du perçage 61 et par voie de conséquence du perçage d'admission 11. Comme on le comprend, la paroi 20, par le mécanisme de commande peut être amenée en position totale d'obturation du perçage 61, en position de dégagement total de ce perçage ou en position d'obturation partielle dudit perçage 61. Selon une forme préférée d'exécution, le mécanisme de réglage comprend un pignon 65 en prise avec un secteur de couronne dentée 66 pratiquée sur la paroi 20, ledit pignon étant monté sur un arbre de commande 67 accouplé à un moyen piloté d'entraînement en pivotement dans un sens ou dans l'autre. The regulator 20 of the gas flow rate is constituted by a curved arcuate wall of circle circumference mounted in the cylindrical casing 60, able to slide on the internal face of said casing 60, and coupled to a control mechanism of the degree of closing of the bore 61 and consequently of the intake bore 11. As can be understood, the wall 20, by the control mechanism, can be brought to the total position for closing the bore 61, in the disengaged position total of this drilling or partial closure position of said bore 61. According to a preferred embodiment, the adjustment mechanism comprises a pinion 65 engaged with a ring gear sector 66 formed on the wall 20, said pinion being mounted on a control shaft 67 coupled to a controlled drive means pivoting in one direction or the other.
Le système d'admission sera avantageusement doté moyens 62, 63, 64 d'obtention et de réglage d'un fonctionnement au ralenti de la machine thermique. The intake system will advantageously have means 62, 63, 64 for obtaining and adjusting an idle operation of the thermal machine.
les moyens 62, 63, 64 d'obtention et de réglage d'un fonctionnement au ralenti sont constitués par une languette 63 formant saillie dans le canal 23', portée par une paroi 62 cintrée en arc de circonférence de cercle montée dans l'enveloppe cylindrique 60 et occupant une position latérale au canal 23', et par un logement interne 64 formé dans la paroi 20 de réglage et comportant une première ouverture formée dans la rive avant de la paroi 20 et ce en regard de la languette 63, et des deuxième et troisième ouvertures formées respectivement sur les grandes faces cintrées de la paroi 20. Ces deuxième et troisième ouvertures et le logement 64 forment une section de passage des gaz vers l'orifice d'admission 11, en position d'obturation du perçage traversant 61. Le logement 64, notamment en position d'obturation du perçage 61, par l'organe de réglage 20 vient, par la première ouverture, s'engager autour de la languette 63. La paroi 62 est apte à glisser sur la face interne de enveloppe 60 et est associée à des moyens de réglage du degré d'enfoncement de la languette 63 dans le logement 64 et par voie de conséquence du degré d'enfoncement de ladite languette 63 dans la section de passage des gaz entre la deuxième et la troisième ouvertures. the means 62, 63, 64 for obtaining and adjusting an idle operation are constituted by a tongue 63 projecting into the channel 23 ', carried by a wall 62 curved in a circular arc circumference of circle mounted in the envelope cylindrical 60 and occupying a lateral position to the channel 23 ', and by an internal housing 64 formed in the wall 20 of adjustment and having a first opening formed in the front edge of the wall 20 and facing the tongue 63, and second and third openings formed respectively on the large curved faces of the wall 20. These second and third openings and the housing 64 form a gas passage section to the inlet port 11, in the closed position of the through bore 61 The housing 64, in particular in the closed position of the bore 61, by the adjusting member 20 comes, through the first opening, to engage around the tongue 63. The wall 62 is able to slide on the face int. An envelope 60 and is associated with means for adjusting the degree of depression of the tongue 63 in the housing 64 and consequently the degree of depression of said tongue 63 in the section of passage of the gas between the second and the third openings.
Les moyens de réglage sont constitués par un secteur de couronne dentée 68 formée sur la paroi 62 avec lequel coopère en engrènement un pignon denté 69 calé sur un arbre de manoeuvre 70 accouplé à un moyen piloté d'entraînement en pivotement. The adjustment means consist of a ring gear sector 68 formed on the wall 62 with which meshing pinion 69 engages on a drive shaft 70 coupled to a driven means for pivoting drive.
La languette 63 comme on peut le voir en figures 7 et 7a forme saillie sur celle des deux rives de la paroi 62 en regard du canal 23'. Cette languette n'occupe qu'une faible partie de la longueur de ladite rive. The tongue 63 as can be seen in Figures 7 and 7a protrudes on that of the two banks of the wall 62 facing the channel 23 '. This tongue occupies only a small portion of the length of said bank.
Dans le volume interne de l'enveloppe cylindrique 60 est montée une veine 22' présentant un canal interne 23' de passage des gaz lequel est en relation d'une part avec la tubulure d'admission 203 des gaz et d'autre part avec le perçage traversant 61 que présente l'enveloppe 60. Ce canal interne 23' présente à son extrémité en regârd de la tubulure d'admission 203, une section circulaire et à son extrémité en regard du perçage traversant d'admission 11, une section droite oblongue, la section interne du canal passant progressivement d'une forme de section à l'autre et l'aire de la section droite du canal 23' étant constante d'une extrémité à l'autre. In the internal volume of the cylindrical envelope 60 is mounted a stream 22 'having an internal channel 23' for the passage of gases which is in relation on the one hand with the intake manifold 203 of the gases and on the other hand with the This internal channel 23 'has at its end in regârd of the inlet pipe 203, a circular section and at its end opposite the through-hole 11, an oblong cross-section. , the inner section of the channel gradually passing from one sectional shape to another and the area of the cross section of the channel 23 'being constant from one end to the other.
Préférentiellement le canal interne 23' comporte une série de cloisons de séparation 231' délimitant plusieurs sections de passage 232' et le perçage d'admission (11) est formé par plusieurs lumières oblongues, alignées et séparées les unes des autres, les sections de passage 232' débouchant respectivement au droit de ces lumières oblongues. Preferably, the internal channel 23 'comprises a series of partition walls 231' defining a plurality of passage sections 232 'and the inlet bore (11) is formed by a plurality of oblong slots, aligned and separated from one another, the passage sections 232 'opening respectively to the right of these oblong lights.
La veine 22' sera dotée de deux décrochements externes prévus pour 10 recevoir les parois 20 et 62. Ces parois peuvent coulisser dans ces décrochements. The vein 22 'will be provided with two external recesses intended to receive the walls 20 and 62. These walls can slide in these recesses.
Au perçage traversant d'échappement 12 des gaz de combustion est associé un système d'échappement 24 comportant un boisseau rotatif 25, monté en rotation dans la chambre cylindrique borgne 26 d'un corps 28. Ce boisseau rotatif d'échappement 25 comporte une paroi 251 d'épaisseur uniforme cintrée en arc de circonférence de cercle constituant obturateur rotatif. La paroi 251 présente deux rives longitudinales délimitant une ouverture longitudinale se développant selon un arc de circonférence de cercle de valeur supérieure à 180 degrés. Ce boisseau comporte de plus une paroi terminale 252 substantiellement sous forme de disque circulaire, raccordée à la paroi en arc de circonférence de cercle, ledit boisseau rotatif étant accouplé par sa paroi terminale 2.52 à un arbre d'entraînement 27 accouplé à une transmission de mouvement elle même accouplée au rotor 3 à mouvement continu, cet arbre d'entraînement étant engagé dans deux paliers montés dans le corps 28. At the exhaust through boring 12 of the combustion gases is associated an exhaust system 24 comprising a rotary valve 25, rotatably mounted in the blind cylindrical chamber 26 of a body 28. This rotary exhaust valve 25 has a wall 251 of uniform thickness bent in circular circumference arc constituting rotary shutter. The wall 251 has two longitudinal edges delimiting a longitudinal opening developing in an arc with a circle circumference greater than 180 degrees. This plug further comprises an end wall 252 substantially in the form of a circular disk, connected to the arc wall of circular circumference, said rotary plug being coupled by its end wall 2.52 to a drive shaft 27 coupled to a transmission of motion it itself coupled to the rotor 3 with continuous movement, this drive shaft being engaged in two bearings mounted in the body 28.
Le boisseau rotatif 25 est entraîné en rotation selon une vitesse angulaire double de celle du rotor à mouvement continu. The rotary plug 25 is rotated at an angular velocity double that of the continuous motion rotor.
Préférentiellement, le corps 28 dans lequel est formée la chambre cylindrique 26 est tubulaire et est fixé par vis à la paroi cylindrique du bloc moteur. Ce corps tubulaire est doté d'un méplat longitudinal par lequel il est appliqué contre un méplat formé dans la paroi cylindrique du bloc moteur, le perçage traversant d'échappement 12 étant formé d'une part dans la paroi du corps tubulaire 28, au droit du méplat de cette dernière et d'autre part dans la paroi du bloc moteur au droit d'un méplat que comporte cette dernière. Preferably, the body 28 in which the cylindrical chamber 26 is formed is tubular and is screwed to the cylindrical wall of the motor unit. This tubular body is provided with a longitudinal flat by which it is applied against a flat formed in the cylindrical wall of the engine block, the exhaust through bore 12 being formed on the one hand in the wall of the tubular body 28, in the right of the flat part of the latter and secondly in the wall of the engine block to the right of a flat that includes it.
Le système d'échappement 24 comprend, outre le boisseau rotatif 25, une pipe d'échappement 29 tubulaire comprenant une partie 291 interne à la chambre 26 du corps 28 et une partie externe 292 au corps. La partie interne 291 est de forme tubulaire et est engagée de manière coaxiale dans le boisseau rotatif 25. Cette forme tubulaire interne présente au droit du perçage d'échappement traversant formé dans le bloc moteur, un perçage traversant radial. La partie externe 292 présente extérieurement à la chambre 26 du corps, une collerette 293 d'appui et de fixation audit corps tubulaire 28. The exhaust system 24 comprises, in addition to the rotary plug 25, a tubular exhaust pipe 29 comprising a portion 291 internal to the chamber 26 of the body 28 and an outer portion 292 to the body. The inner portion 291 is tubular in shape and is coaxially engaged in the rotary plug 25. This inner tubular shape has the right of the through exhaust bore formed in the engine block, a radial through bore. The outer portion 292 has, externally to the chamber 26 of the body, a flange 293 for bearing and fixing to said tubular body 28.
Une veine 30 est montée en fixation dans la forme tubulaire interne 291 de la pipe d'échappement 29. Cette veine 30 comporte un canal interne 31 de passage des gaz de combustion. Ce canal par une de ses extrémités est en relation avec le perçage traversant radial pratiqué dans la forme cylindrique interne 291 de la pipe d'échappement et par son autre extrémité est en relation avec le volume interne de la partie externe 292 de la pipe d'échappement. A vein 30 is mounted in fixing in the inner tubular form 291 of the exhaust pipe 29. This vein 30 has an internal channel 31 for the passage of combustion gases. This channel at one of its ends is in relation with the radial through bore formed in the internal cylindrical shape 291 of the exhaust pipe and at its other end is in relation with the internal volume of the outer portion 292 of the pipe of exhaust.
Les perçages traversants d'échappement des gaz de combustion, formés respectivement dans le bloc moteur 1 et le corps tubulaire 28, et dans la partie interne de la pipe d'échappement se présentent chacun sous la forme d'une lumière oblongue et l'extrémité correspondante du canal 31 située en regard de ces perçages traversants se présente également sous une forme oblongue. The exhaust through bores of the combustion gases, formed respectively in the engine block 1 and the tubular body 28, and in the inner part of the exhaust pipe are each in the form of an oblong slot and the end corresponding channel 31 located opposite these through holes is also in an oblong form.
Préférentiellement la transmission de mouvement entre l'arbre 27 et le rotor à mouvement continu 3 est constituée par un pignon denté 50 fixé au dit arbre 27 et engrené à la couronne dentée 19. Cette transmission de mouvement pourra être constituée par une courroie crantée enroulée sur une première poulie crantée accouplée à l'arbre d'entraînement 27 et par une seconde poulie crantée accouplée au rotor 3 à mouvement continu. Preferably the transmission of motion between the shaft 27 and the rotor with continuous movement 3 is constituted by a toothed pinion 50 fixed to said shaft 27 and meshing with the ring gear 19. This transmission of motion may be constituted by a toothed belt wound on a first toothed pulley coupled to the drive shaft 27 and a second toothed pulley coupled to the rotor 3 continuous movement.
Avantageusement, le bloc moteur 1 est équipé d'un perçage d'échappement secondaire 12a indépendant du premier perçage d'échappement 12 et disposé en aval de ce dernier, ce dit second perçage étant prévu pour l'évacuation d'un gaz de refroidissement introduit dans la chambre passive, des fuites gazeuses et éventuellement du reliquat des gaz de combustion encore présent dans la chambre de travail. Advantageously, the engine block 1 is equipped with a secondary exhaust bore 12a independent of the first exhaust bore 12 and disposed downstream thereof, said second bore being provided for the evacuation of a cooling gas introduced in the passive chamber, gas leaks and possibly residual flue gases still present in the working chamber.
Le gaz de refroidissement est de l'air et ce gaz est introduit dans la chambre passive par un canal longitudinal formé dans l'arbre cylindrique 9 du rotor 4 à mouvement intermittent et par des canaux radiaux formés dans cet arbre. The cooling gas is air and this gas is introduced into the passive chamber by a longitudinal channel formed in the cylindrical shaft 9 of the rotor 4 intermittently and by radial channels formed in this shaft.
S'agissant d'une machine thermique du genre moteur à explosion, comportant au moins une bougie 32, cette dernière est avantageusement disposée dans une chambre de pré allumage 331 attenante à la chambre 2 et en communication avec cette dernière par au moins un perçage traversant 333, le mélange gazeux, en phase de compression dans la chambre de travail venant remplir la chambre de pré allumage. Préférentiellement le rapport du diamètre de la bougie et du diamètre du perçage est compris entre 3 et 12. As it is a thermal machine of the motor-driven type, comprising at least one spark plug 32, the latter is advantageously arranged in a pre-ignition chamber 331 adjacent to the chamber 2 and in communication with the latter by at least one through-hole 333, the gaseous mixture, in compression phase in the working chamber to fill the pre-ignition chamber. Preferably the ratio of the diameter of the candle and the diameter of the bore is between 3 and 12.
Avantageusement la chambre de pré allumage est formée dans un porte bougie 33 engagé dans un perçage traversant, radial du bloc moteur. Ce porte bougie 33 est doté d'une cavité interne dans laquelle est engagée la bougie d'allumage et dans laquelle est réservé un volume libre dans lequel se situent les électrodes de la bougie, cette cavité interne et plus particulièrement le volume libre constituant la chambre de pré allumage 331. La cavité interne 331 et le volume libre sont en communication avec la chambre de travail 5 par au moins un perçage traversant 333 de préférence rectiligne. Lors de la phase d'admission et de la phase de compression, le volume libre du porte bougie 33 est rempli de mélange gazeux. Lors de la phase d'explosion, le mélange gazeux contenu dans ce volume libre est enflammé spontanément et la flamme se propage sous forme d'un jet à grande vitesse, par le ou les perçages 333, vers la chambre de travail 5. Advantageously, the pre-ignition chamber is formed in a spark plug holder 33 engaged in a radial through bore of the engine block. This candle holder 33 is provided with an internal cavity in which is engaged the spark plug and in which is reserved a free volume in which are located the electrodes of the candle, this internal cavity and more particularly the free volume constituting the chamber 331. The internal cavity 331 and the free volume are in communication with the working chamber 5 by at least one through hole 333 preferably rectilinear. During the intake phase and the compression phase, the free volume of the candle holder 33 is filled with gaseous mixture. During the explosion phase, the gaseous mixture contained in this free volume is ignited spontaneously and the flame propagates in the form of a jet at high speed, through the hole or holes 333, to the working chamber 5.
À la machine thermique telle que décrite, peut être associé un système 40 de traitement des gaz de combustion. Ce système est essentiellement constitué d'un catalyseur 401 du type deux voies ou trois voies par exemple, raccordé de manière étanche par tout moyen connu à la partie externe 292 de la pipe d'échappement. Ce catalyseur 401 transforme les gaz de combustion par réduction et oxydation. Cependant après passage dans ce catalyseur, les gaz transformés peuvent être encore chargés en HC (Hydrocarbures imbrûlés), CO (Monoxyde de carbone) et en NOX (Oxyde d'azote). Pour compléter le traitement des gaz de combustion, l'air de refroidissement délivré par l'échappement secondaire est injecté dans le flux de gaz chauds délivré par le catalyseur afin de réaliser une post combustion par oxydation des HC, CO et NOX. In the thermal machine as described, may be associated a system 40 for treating the combustion gases. This system consists essentially of a catalyst 401 of the two-way or three-way type, for example, sealingly connected by any known means to the outer portion 292 of the exhaust pipe. This catalyst 401 converts the combustion gases by reduction and oxidation. However, after passing through this catalyst, the transformed gases can be further loaded with HC (unburned hydrocarbons), CO (carbon monoxide) and NOX (nitrogen oxide). To complete the treatment of the combustion gases, the cooling air delivered by the secondary exhaust is injected into the stream of hot gases delivered by the catalyst in order to carry out a post combustion by oxidation of HC, CO and NOX.
Dans le cas où la machine ne comporte pas de catalyseur, il est possible de réaliser une post combustion, l'air délivré étant introduit après l'échappement 5 dans le flux de gaz de combustion.. In the case where the machine has no catalyst, it is possible to achieve a post combustion, the delivered air being introduced after the exhaust 5 in the flow of combustion gas.
Avantageusement est prévue une chambre de post combustion 402 dans laquelle sont introduits d'une part le flux d'échappement secondaire ainsi que les gaz de combustion. Le catalyseur 401 sera interposé de manière étanche entre la partie externe de la pipe d'échappement et la chambre de post combustion 402. Advantageously, an afterburner chamber 402 is provided in which the secondary exhaust stream and the combustion gases are introduced on the one hand. The catalyst 401 will be sealingly interposed between the outer portion of the exhaust pipe and the post-combustion chamber 402.
Il va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et variantes sans sortir du cadre du présent brevet. It goes without saying that the present invention can receive any arrangements and variations without departing from the scope of this patent.
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