FR2883036A1 - Rotating heat engine e.g. petrol engine, has rotor rotating in stator, where stator has air inlet orifice, exhaust gas evacuation orifice, and explosion chamber for explosion of air-petrol mixture which leads to rotating movement of rotor - Google Patents

Rotating heat engine e.g. petrol engine, has rotor rotating in stator, where stator has air inlet orifice, exhaust gas evacuation orifice, and explosion chamber for explosion of air-petrol mixture which leads to rotating movement of rotor Download PDF

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    • F01B9/02Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft

Abstract

The engine has a rotor that rotates in a stator and comprises two biconvex pistons (6). The piston is connected to a half-crankshaft (1) by a connecting rod rotating on a crank pin (17) decentered from the half-crankshaft. The stator has an air inlet orifice, an exhaust gas evacuation orifice, and an explosion chamber for the explosion of an air-petrol mixture, where the explosion leads to a rotating movement of the rotor.

Description

MOTEUR ROTATIF A ROTOR UNIQUE ET 2 PISTONS CYLINDRIQUES ALTERNATIFSROTARY MOTOR WITH SINGLE ROTOR AND 2 ALTERNATIVE CYLINDRICAL PISTONS

La présente invention concerne les moteurs thermiques à piston rotatif unique et pistons alternatifs. Cette invention cherche à concilier la simplicité du moteur rotatif et la fiabilité du moteur classique, à améliorer le rendement donc l'économie tout en respectant les normes écologiques présentes et futures. Les moteurs rotatifs ont toujours buté sur la fiabilité et le rendement du fait de défauts d'étanchéité des pièces mobiles ou bien de conceptions ne permettant pas d'obtenir des taux de compressions suffisamment élevés pour un rendement optimum.  The present invention relates to thermal engines with single rotary piston and reciprocating pistons. This invention seeks to reconcile the simplicity of the rotary engine and the reliability of the conventional engine, to improve efficiency and economy while respecting the present and future ecological standards. Rotary motors have always stumbled on reliability and efficiency due to leaks in the moving parts or designs that do not provide sufficiently high compression rates for optimum performance.

Afin d'y parvenir, certains moteurs rotatifs font preuve d'une grande complexité, faisant ainsi perdre au moteur tout intérêt technique.  In order to achieve this, certain rotary engines exhibit a great complexity, thus losing the engine any technical interest.

Cette invention essaie de remédier à ces imperfections en conciliant des mécanismes éprouvées et des innovations techniques, préservant une grande simplicité mécanique derrière une valeur technologique élevée.  This invention tries to remedy these imperfections by reconciling proven mechanisms and technical innovations, preserving a great mechanical simplicity behind a high technological value.

Cette invention cherche à améliorer le rendement du moteur par le petit nombre de pièces mobiles. Il permet également d'envisager un faible coût de fabrication grâce aux formes simples des pièces utilisées.  This invention seeks to improve the efficiency of the engine by the small number of moving parts. It also allows to consider a low manufacturing cost thanks to the simple shapes of the parts used.

DESCRIPTION DU MOTEURDESCRIPTION OF THE ENGINE

Le moteur comprend: É Le rotor (2) É Deux pistons biconvexes (6) É 4 chemises flottantes (24) É Le stator (18) É Le vilebrequin (1) É La chambre d'explosion (28) É Une soupape (27) (optionnelle) Nous allons décrire chaque élément et définir son fonctionnement.  Engine includes: É Rotor (2) É Two biconvex pistons (6) É 4 floating jackets (24) É Stator (18) É Crankshaft (1) É Explosion chamber (28) É One valve (27) ) (optional) We will describe each element and define its operation.

LE ROTORTHE ROTOR

Le rotor (2) est une pièce de forme cylindrique composée d'une partie centrale et de deux extrémités de plus faible diamètre appelées extrémité motrice (10). Les cotes du rotor varient en fonction de l'utilisation recherchée.  The rotor (2) is a cylindrical piece composed of a central portion and two ends of smaller diameter called driving end (10). The dimensions of the rotor vary according to the desired use.

>L'extrémité motrice peut être équipée d'une couronne dentée ou de tout autre 5 mécanisme permettant la transmission du mouvement rotatif du rotor.  The driving end may be equipped with a ring gear or any other mechanism for transmitting the rotational movement of the rotor.

> Ces extrémités motrices (10) servent à transmettre le mouvement rotatif qui anime le rotor (2) vers l'extérieur du stator.  These driving ends (10) serve to transmit the rotary movement which drives the rotor (2) towards the outside of the stator.

> Le rotor (2) est évidé le long de son axe de rotation.  > The rotor (2) is hollowed out along its axis of rotation.

- Perpendiculairement à l'axe du rotor (2), deux orifices cylindriques traversent le rotor de part en part. Ils reçoivent les deux pièces mobiles: les pistons biconvexes.  - Perpendicular to the axis of the rotor (2), two cylindrical orifices pass through the rotor from one side to the other. They receive two moving parts: the biconvex pistons.

Ces orifices peuvent présenter un décalage angulaire l'un par rapport à l'autre.  These orifices may have an angular offset relative to each other.

L'angle est calculé en fonction du cycle de fonctionnement du moteur et tient compte de la durée de l'explosion dans la chambre d'explosion (28).  The angle is calculated according to the operating cycle of the engine and takes into account the duration of the explosion in the explosion chamber (28).

Chaque orifice cylindrique est équipé de 2 chemises flottantes internes (24).  Each cylindrical orifice is equipped with two internal floating folders (24).

Le rotor (2) n'est pas en contact avec le stator (18). L'alésage du stator (18) est supérieur au diamètre du rotor (2) pour permettre la lubrification du moteur et diminuer les frottements inutiles au cours de la rotation.  The rotor (2) is not in contact with the stator (18). The bore of the stator (18) is greater than the diameter of the rotor (2) to allow lubrication of the motor and reduce unnecessary friction during rotation.

Le poids du rotor (2) doit être le plus faible possible afin de réduire l'inertie des pièces mobiles et d'améliorer le rendement énergétique. Dans ce but, le rotor (2) pourra 20 être allégé par tous les moyens que la technique offre actuellement.  The weight of the rotor (2) must be as low as possible in order to reduce the inertia of the moving parts and to improve the energy efficiency. For this purpose, the rotor (2) can be lightened by any means that the technique currently offers.

Le rotor (2) est schématiquement séparé en 2 étages: - Un étage compresseur (8) avec deux chambres de compression, - Un étage moteur (9) avec deux chambres d'expansion. - 3  The rotor (2) is schematically separated into two stages: - A compressor stage (8) with two compression chambers, - A motor stage (9) with two expansion chambers. - 3

LE STATORTHE STATOR

Le stator (18) possède une forme globalement cylindrique. L'alésage du stator est supérieur au diamètre externe du rotor (2). C'est la partie fixe du moteur rotatif. Le stator (18) est percé de deux grands orifices qui sont: ^ L'orifice d'admission d'air (21).  The stator (18) has a generally cylindrical shape. The stator bore is larger than the outer diameter of the rotor (2). This is the fixed part of the rotary engine. The stator (18) is pierced with two large orifices which are: The air inlet (21).

L'orifice d'évacuation des gaz d'échappement (22).  The exhaust gas outlet (22).

Proche de la partie médiane du stator (18), une chambre est creusée dans la paroi, c'est la chambre d'explosion. Elle est composée d'un conduit de remplissage (29) de la chambre d'explosion. (28) et de la zone d'explosion.  Near the middle part of the stator (18), a chamber is dug in the wall, it is the explosion chamber. It is composed of a filling duct (29) of the explosion chamber. (28) and the explosion zone.

Le stator (18) est fermé aux extrémités par deux coques appelées chapeaux 10 latéraux (19).  The stator (18) is closed at the ends by two hulls called side caps (19).

Chaque chapeau latéral (19) est fixé à l'extrémité de la partie cylindrique du stator (18) de façon à fermer le stator.  Each side cap (19) is attached to the end of the cylindrical portion of the stator (18) to close the stator.

La partie centrale de ces deux chapeaux latéraux (19) reçoit l'extrémité du vilebrequin qui est fixée solidairement. Dans ces conditions, le vilebrequin (1) est une 15 pièce fixe du moteur rotatif.  The central part of these two side caps (19) receives the end of the crankshaft which is fixed integrally. Under these conditions, the crankshaft (1) is a fixed part of the rotary engine.

Chaque chapeau latéral (19) possède une ouverture périphérique. Cette ouverture s'ouvre sur la denture de l'extrémité motrice (10) du rotor (2). Cette fenêtre permet de récupérer le mouvement de rotation du rotor (2) à l'extérieur du stator (18).  Each side cap (19) has a peripheral opening. This opening opens on the toothing of the driving end (10) of the rotor (2). This window makes it possible to recover the rotational movement of the rotor (2) outside the stator (18).

Les 2 chapeaux latéraux (19) sont de forme identique. Ainsi, le rotor (2) possède une extrémité motrice (10) à chacune de ses extrémités.  The 2 side caps (19) are identical in shape. Thus, the rotor (2) has a driving end (10) at each of its ends.

A l'une des extrémités, c'est la puissance motrice qui est récupérée.  At one end, the motive power is recovered.

A l'autre, sont montés les périphériques: démarreur, alternateur et pompes.  At the other, the peripherals are mounted: starter, alternator and pumps.

La puissance motrice est récupérée directement sur le rotor (2) au niveau de ses extrémités motrices (10) et non sur le vilebrequin (1) comme pour un moteur classique.  The motive power is recovered directly on the rotor (2) at its driving ends (10) and not on the crankshaft (1) as for a conventional engine.

LE PISTON BICONVEXETHE BICONVEXE PISTON

Le piston biconvexe (6) est l'équipage mobile qui glisse à l'intérieur des deux cylindres du rotor (2). Il est au contact des chemises flottantes (24).  The biconvex piston (6) is the moving element which slides inside the two cylinders of the rotor (2). It is in contact with floating shirts (24).

Le piston biconvexe (6) est de forme cylindrique et correspond à la fusion de deux pistons classiques par leurs pieds. La partie médiane, zone de la fusion, est évidée 5 afin de permettre le passage d'une pièce mécanique: le vilebrequin (1).  The biconvex piston (6) is cylindrical in shape and corresponds to the fusion of two conventional pistons by their feet. The middle part, zone of the fusion, is recessed 5 to allow the passage of a mechanical part: the crankshaft (1).

Les deux extrémités distales du piston biconvexe (6) sont appelées têtes de pistons (32). Elles ont une surface courbe et possèdent le même rayon de courbure que le rotor (2).  The two distal ends of the biconvex piston (6) are called piston heads (32). They have a curved surface and have the same radius of curvature as the rotor (2).

- La hauteur du piston biconvexe (6) est égale au diamètre du rotor (2) diminué 10 de deux fois la distance entre l'axe du vilebrequin (1) et l'axe du maneton supportant la bielle (4).  - The height of the biconvex piston (6) is equal to the diameter of the rotor (2) decreased by twice the distance between the axis of the crankshaft (1) and the axis of the crankpin supporting the connecting rod (4).

> Le piston biconvexe (6) porte un axe transversal (5) proche de l'une des têtes de pistons (32). Sur cet axe transversal (5) s'articule une pièce mobile: la tête de la bielle (4) identique à celle d'un moteur classique. Il n'y a qu'une bielle (4) par piston biconvexe (6) .  > The biconvex piston (6) carries a transverse axis (5) close to one of the piston heads (32). On this transverse axis (5) is articulated a moving part: the head of the connecting rod (4) identical to that of a conventional engine. There is only one connecting rod (4) per biconvex piston (6).

- Le piston biconvexe (6) a une forme symétrique. Chaque extrémité est une tête de piston (32).  - The biconvex piston (6) has a symmetrical shape. Each end is a piston head (32).

- Le piston biconvexe (6) porte une segmentation entre piston et chemise identique à celle d'un moteur classique.  - The biconvex piston (6) carries a segmentation between piston and sleeve identical to that of a conventional engine.

- La course du piston biconvexe (6) dans la chemise correspond à deux fois la distance entre l'axe du vilebrequin (1) et l'axe du maneton (17).  - The stroke of the biconvex piston (6) in the liner is twice the distance between the axis of the crankshaft (1) and the axis of the crankpin (17).

Afin de bien comprendre le fonctionnement du moteur rotatif, nous définirons pour une extrémité de piston, deux positions du piston biconvexe (6) dans le rotor: a) Une position point mort haut lorsque le piston biconvexe (6) est en contact 25 avec la face interne du stator (18).  In order to fully understand the operation of the rotary motor, we will define for a piston end two positions of the bi-convex piston (6) in the rotor: a) A top dead position when the biconvex piston (6) is in contact with the internal face of the stator (18).

b) Une position point mort bas lorsque le piston biconvexe (6) est dans la position la plus éloignée du stator (18).  b) A low dead center position when the biconvex piston (6) is in the furthest position from the stator (18).

LE VILEBREQUINTHE CRANKSHAFT

Le vilebrequin (1) est composé de deux manetons (17) sur lesquels s'articulent les bielles (4) qui ont été définies précédemment. Le calage angulaire des manetons (17) est déterminé selon l'objectif d'utilisation du moteur.  The crankshaft (1) is composed of two crank pins (17) on which articulate the rods (4) which have been defined previously. The angular setting of the crankpins (17) is determined according to the purpose of use of the engine.

Le vilebrequin (1) traverse le rotor suivant son axe de rotation.  The crankshaft (1) passes through the rotor along its axis of rotation.

Le vilebrequin (1) peut être remplacé par deux demi-vilebrequins. Dans cette configuration, le vilebrequin n'est plus solidarisé à sa partie médiane.  The crankshaft (1) can be replaced by two half-crankshafts. In this configuration, the crankshaft is no longer secured to its middle part.

Chaque demi-vilebrequin porte un maneton décentré. Chaque demivilebrequin est fixé à la partie centrale d'un chapeau latéral (19). Il sert d'axe de rotation au rotor (2). Il est solidaire du stator (18). Il ne tourne pas.  Each half crankshaft carries an off center pin. Each half-shaft is attached to the central portion of a side cap (19). It serves as an axis of rotation to the rotor (2). It is integral with the stator (18). He does not turn.

La course du piston biconvexe (6) est déterminée par le décentrage des manetons (17) par rapport à l'axe médian du vilebrequin (1). Sur chaque maneton s'articule le pied de la bielle.  The stroke of the biconvex piston (6) is determined by the decentering of the crank pins (17) with respect to the central axis of the crankshaft (1). On each crankpin articulates the foot of the connecting rod.

Les pistons biconvexes (6) sont reliés aux manetons (17) du vilebrequin (1) par les bielles (4).  The biconvex pistons (6) are connected to the crank pins (17) of the crankshaft (1) by the connecting rods (4).

Le vilebrequin (1) traverse chaque piston biconvexe (6) par son centre.  The crankshaft (1) passes through each biconvex piston (6) at its center.

La rotation du rotor (2) sur le vilebrequin (1) entraîne un mouvement alternatif du piston biconvexe (6) à l'intérieur du rotor (2) par l'intermédiaire de la bielle (4) et des manetons (17).  Rotation of the rotor (2) on the crankshaft (1) causes reciprocating movement of the biconvex piston (6) inside the rotor (2) via the connecting rod (4) and the crank pins (17).

LA CHEMISE FLOTTANTETHE FLOATING SHIRT

La chemise flottante est de forme cylindrique, semblable aux chemises des moteurs classiques.  The floating shirt is cylindrical in shape, similar to classic engine shirts.

La partie supérieure de la chemise flottante (24), en contact avec le stator, est courbe, le rayon de courbure est égal à celui du rotor (2). La surface de la partie supérieure est élargie et possède une forme ellipsoïdale.  The upper part of the floating jacket (24), in contact with the stator, is curved, the radius of curvature is equal to that of the rotor (2). The surface of the upper part is enlarged and has an ellipsoidal shape.

La chemise est en contact constant avec le stator (18) et glisse sur sa surface interne. La chemise flottante (24) porte, de plus, une segmentation complète qui assure l'étanchéité entre le rotor (2) et le stator (18).  The liner is in constant contact with the stator (18) and slides on its inner surface. The floating jacket (24) carries, in addition, a complete segmentation which seals between the rotor (2) and the stator (18).

La forme ellipsoïdale de la chemise flottante en contact avec le stator est calculée afin d'occulter les orifices d'admission et d'échappement du stator au cours de la rotation du rotor et assurer l'étanchéité des différents espaces.  The ellipsoidal shape of the floating liner in contact with the stator is calculated to conceal the intake and exhaust ports of the stator during the rotation of the rotor and seal the different spaces.

La partie inférieure de la chemise flottante (24) est équipée, à sa base d'une bague ressort (26). Cette bague maintient la chemise flottante en pression contre la surface interne du stator (18) et assure l'étanchéité des chambres de compression ou d'expansion.  The lower part of the floating jacket (24) is equipped at its base with a spring ring (26). This ring keeps the floating jacket in pressure against the inner surface of the stator (18) and seals the compression chambers or expansion.

La chemise flottante est maintenue en pression sur la face interne du stator grâce à la force centrifuge à laquelle elle est soumise, lors de la rotation du rotor.  The floating jacket is maintained under pressure on the inner face of the stator by virtue of the centrifugal force to which it is subjected during the rotation of the rotor.

Le rotor (2) porte au total 4 chemises flottantes (24).  The rotor (2) carries a total of 4 floating shirts (24).

Les chemises flottantes (24) sont les seules pièces du rotor (2) en contact avec le stator (18).  The floating jackets (24) are the only parts of the rotor (2) in contact with the stator (18).

LA CHAMBRE D'EXPLOSION Le volume de la chambre d'explosion (28) est déterminé par le taux de compression recherché dans celle-ci.  THE EXPLOSION CHAMBER The volume of the explosion chamber (28) is determined by the desired compression ratio therein.

Ce moteur rotatif peut fonctionner selon le principe du moteur essence avec système d'allumage ou bien diesel avec autoallumage, en fonction du taux de 5 compression obtenu dans la chambre d'explosion (28).  This rotary engine can operate according to the principle of the gasoline engine with ignition system or diesel with auto-ignition, depending on the compression ratio obtained in the explosion chamber (28).

Dans le cas présent, nous considérons qu'il fonctionne comme un moteur essence. La chambre d'explosion (28) est réalisée à l'intérieure de la paroi du stator (18). Cette chambre d'explosion (28) possède 2-parties: É Un conduit de remplissage (29) au niveau de l'étage compresseur (8) du 10 rotor (2).  In this case, we consider that it functions as a gasoline engine. The explosion chamber (28) is formed inside the wall of the stator (18). This explosion chamber (28) has 2 parts: A filling duct (29) at the compressor stage (8) of the rotor (2).

É La zone d'explosion au niveau de l'étage moteur (9).  É The explosion zone at the engine stage (9).

Le conduit de remplissage peut être fermé par une soupape après compression de l'air dans la zone d'explosion et juste avant l'explosion, afin que l'explosion n'agisse que sur l'étage moteur du rotor (2).  The filling duct may be closed by a valve after compression of the air in the explosion zone and just before the explosion, so that the explosion acts only on the rotor motor stage (2).

Cette technique assure l'étanchéité de la chambre d'explosion (28) au cours de l'explosion.  This technique seals the explosion chamber (28) during the explosion.

Au niveau de cette zone d'explosion (28) sont disposés le système d'allumage et l'injecteur de carburant.  At this explosion zone (28) are arranged the ignition system and the fuel injector.

Le carburant est injecté sous pression à l'intérieur de la zone d'explosion (28) et 20 mélangé à l'air comprimé admis. Le système d'allumage entraîne l'explosion du mélange air-essence.  The fuel is injected under pressure into the explosion zone (28) and mixed with the admitted compressed air. The ignition system causes the explosion of the air-fuel mixture.

L'ouverture du conduit de remplissage (29) est définie par les temps de compression dans l'étage compresseur (8) et le temps moteur sur l'étage moteur (9).  The opening of the filling duct (29) is defined by the compression times in the compressor stage (8) and the engine time on the engine stage (9).

Les séquences de fonctionnement se déroulent selon le schéma suivant: 1. L'air est comprimé à l'intérieur de la chambre d'explosion (28) par l'étage compresseur du rotor (2) au cours de la phase de remplissage.  The operating sequences are carried out according to the following diagram: 1. The air is compressed inside the explosion chamber (28) by the compressor stage of the rotor (2) during the filling phase.

2. La soupape (27) du conduit de remplissage (29) se ferme à la fin de la phase de remplissage afin d'assurer une étanchéité parfaite.  2. The valve (27) of the filling duct (29) closes at the end of the filling phase to ensure a perfect seal.

3. L'injecteur envoie une quantité de carburant déterminée pour assurer un 30 mélange air-essence idéal.  3. The injector sends a determined amount of fuel to provide an ideal air-fuel mixture.

4. La combustion de ce mélange est déclenchée par l'étincelle du système d'allumage.  4. The combustion of this mixture is triggered by the spark of the ignition system.

5. L'explosion se produit à l'intérieur de la zone d'explosion (28) et provoque une expansion brutale du volume des gaz.  5. The explosion occurs within the explosion zone (28) and causes a sudden expansion of the gas volume.

6. A cet instant, le piston biconvexe (6) de l'étage moteur (9) passe en position mort haut face à la zone d'explosion (28). La pression des gaz s'exerce sur le piston biconvexe et entraîne sa répulsion vers la position point mort bas avec un couple de rotation.  6. At this moment, the biconvex piston (6) of the engine stage (9) goes to the top dead position in front of the explosion zone (28). The pressure of the gases is exerted on the biconvex piston and causes its repulsion towards the bottom dead position with a torque of rotation.

Cette technique de fonctionnement garantit le maintien de la compression et évite la perte de compression de l'explosion vers l'étage compresseur (8).  This operating technique ensures the maintenance of compression and avoids the loss of compression of the explosion to the compressor stage (8).

LA SOUPAPE (27) (optionnelle) Cette soupape fonctionne comme une soupape de moteur classique: La soupape (27) est disposé près de la chambre d'explosion, l'intérieur du stator (18) et perpendiculairement au conduit de remplissage (29). La soupape (27) a un mouvement de va-et-vient dans son logement.  THE VALVE (27) (optional) This valve functions as a conventional motor valve: The valve (27) is located near the explosion chamber, inside the stator (18) and perpendicular to the filling pipe (29) . The valve (27) is reciprocated in its housing.

La soupape (27) est munie à l'une de ses extrémités d'un ressort de rappel.  The valve (27) is provided at one of its ends with a return spring.

Le mouvement de la soupape peut être entraîné par un système mécanique, pneumatique ou électromécanique. La soupape (27) ouvre et ferme le conduit de remplissage de la chambre d'explosion au cours du fonctionnement du moteur rotatif.  The movement of the valve can be driven by a mechanical, pneumatic or electromechanical system. The valve (27) opens and closes the filling duct of the explosion chamber during operation of the rotary engine.

Cette soupape permet de fermer le conduit de remplissage de l'étage compresseur lors de l'explosion dans la zone d'explosion. Ainsi, la pression crée lors de l'explosion ne peut pas se faire de façon rétrograde sur l'étage compresseur.  This valve closes the filling duct of the compressor stage during the explosion in the explosion zone. Thus, the pressure created during the explosion can not be retrograde on the compressor stage.

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LUBRIFICATION ET REFROIDISSEMENTLUBRICATION AND COOLING

La lubrification du moteur est assurée, dans l'espace existant entre stator et rotor par un film lubrifiant constant entre ces deux pièces en mouvement.  The lubrication of the motor is ensured in the space between the stator and the rotor by a constant lubricating film between these two moving parts.

La lubrification des pistons biconvexes et bielles est assurée par une canalisation réalisée dans le vilebrequin et le maneton. Cette canalisation sert à amener le lubrifiant à la base du piston biconvexe. La pression de lubrification est assurée par une pompe de lubrification et la force centrifuge lors de la rotation du rotor. Le liquide de lubrification est récupéré au niveau d'un carter moteur par un réseau de canaux. C'est au niveau de ce carter que la pompe de lubrification récupère le lubrifiant pour le distribuer dans les zones définies précédemment.  The lubrication of the biconvex pistons and connecting rods is ensured by a pipe made in the crankshaft and the crankpin. This line serves to bring the lubricant to the base of the biconvex piston. The lubrication pressure is ensured by a lubrication pump and the centrifugal force during the rotation of the rotor. The lubricating liquid is recovered at a crankcase by a network of channels. It is at this housing that the lubrication pump recovers the lubricant for distribution in the previously defined areas.

Le moteur rotatif possède deux zones chaudes: la chambre d'explosion (28) et l'étage moteur (9) du rotor (2). Le refroidissement se concentrera principalement sur ces deux zones.  The rotary engine has two hot zones: the explosion chamber (28) and the motor stage (9) of the rotor (2). Cooling will focus mainly on these two areas.

Le refroidissement peut être assuré par un liquide de refroidissement circulant dans des canaux de refroidissement ou par des ailettes dans le cas d'un refroidissement par air.  The cooling can be provided by a coolant circulating in cooling channels or by fins in the case of air cooling.

Les canaux de refroidissements, répartis dans le bloc stator, seront plus nombreux dans ces points chauds. Le refroidissement par liquide fait appel aux techniques déjà utilisées pour les moteurs classiques.  The cooling channels, distributed in the stator block, will be more numerous in these hot spots. Liquid cooling uses techniques already used for conventional engines.

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DU MOTEUR  PRINCIPLE OF OPERATION OF THE ENGINE

Nous allons décrire le fonctionnement du moteur en s'intéressant à un seul cycle moteur.  We will describe the operation of the engine by focusing on a single engine cycle.

Le moteur rotatif est séparé schématiquement en deux parties: 1. Un étage compresseur (8).  The rotary motor is schematically separated into two parts: 1. A compressor stage (8).

2. Un étage moteur (9) 1 L'étage compresseur (8) comprend un piston biconvexe (6), deux chambres de compression, l'orifice d'admission de l'air (21) et le conduit de remplissage (29) de la chambre d'explosion (28).  2. An engine stage (9) 1 The compressor stage (8) comprises a biconvex piston (6), two compression chambers, the air inlet (21) and the filling pipe (29) the explosion chamber (28).

2 L'étage moteur (9) comprend un piston biconvexe (6), deux chambres d'expansion, l'orifice d'échappement des gaz brûlés (22) et la chambre d'explosion (28). La chambre d'explosion (28) est la seule zone de communication entre les deux étages.  The engine stage (9) comprises a biconvex piston (6), two expansion chambers, the flue exhaust port (22) and the explosion chamber (28). The explosion chamber (28) is the only communication zone between the two stages.

Nous définirons également deux positions du piston biconvexe (6) : a) Une position point mort haut lorsque le piston biconvexe (6) est en contact avec le stator (18).  We will also define two positions of the biconvex piston (6): a) A top dead position when the biconvex piston (6) is in contact with the stator (18).

b) Une position point mort bas lorsque le piston biconvexe (6) est dans la position la plus éloignée du stator (18).  b) A low dead center position when the biconvex piston (6) is in the furthest position from the stator (18).

Le cycle moteur est défini comme suivant au cours de la rotation du rotor: 1. Un piston biconvexe (6) de l'étage compresseur (8) passe sous la contrainte de la bielle de la position point mort haut à la position point mort bas devant l'orifice d'admission d'air (9) et crée une dépression qui aspire l'air entrant par le conduit d'admission.  The motor cycle is defined as follows during the rotation of the rotor: 1. A biconvex piston (6) of the compressor stage (8) passes under the constraint of the connecting rod from the top dead position to the bottom dead position in front of the air inlet (9) and creates a vacuum that draws in air through the intake duct.

2. Au cours de la rotation du rotor, le piston biconvexe de l'étage compresseur (8) arrive à proximité de l'orifice de remplissage (29) de la chambre d'explosion (28), en passant de la position point mort bas à la position point mort haut . L'air comprimé dans cet espace s'engouffre dans l'orifice de remplissage (29) de la chambre d'explosion (28).  2. During rotation of the rotor, the biconvex piston of the compressor stage (8) arrives near the filling orifice (29) of the explosion chamber (28), from the neutral position down to the top dead center position. The compressed air in this space rushes into the filling orifice (29) of the explosion chamber (28).

3. En fin de compression, le conduit de remplissage (29) la chambre d'explosion (28) est fermée par la soupape (27) ou par la chemise flottante.  3. At the end of compression, the filling pipe (29) the explosion chamber (28) is closed by the valve (27) or by the floating jacket.

- 12 - 4. Dans la chambre d'explosion (28), l'injecteur injecte sous pression une certaine quantité de carburant et le système d'allumage enflamme le mélange comprimé air-essence ainsi obtenu.  - 12 - 4. In the explosion chamber (28), the injector injects a certain amount of fuel under pressure and the ignition system ignites the compressed air-fuel mixture thus obtained.

5. L'explosion se produit dans la zone d'explosion (28).  5. The explosion occurs in the explosion zone (28).

6. Au même instant, le piston biconvexe (6) de l'étage moteur (9) se trouve en face de la zone d'explosion (28), en position point mort haut . Le volume gazeux sous très haute pression exerce un mécanisme de répulsion sur ce piston biconvexe (6) de l'étage moteur (9) du rotor (2).  6. At the same time, the biconvex piston (6) of the engine stage (9) is in front of the explosion zone (28), in the top dead center position. The gaseous volume under very high pressure exerts a repulsion mechanism on this biconvex piston (6) of the motor stage (9) of the rotor (2).

7. La pression exercée repousse le piston biconvexe (6) de l'étage moteur (9) de la position point mort haut vers la position point mort bas en provoquant un couple de rotation sur le rotor (2) autour du vilebrequin (1) et entraînant le rotor dans un mouvement rotatif.  7. The pressure exerted pushes the biconvex piston (6) of the engine stage (9) from the top dead center position to the bottom dead center position by causing a rotation torque on the rotor (2) around the crankshaft (1). and driving the rotor in a rotary motion.

8. Après un demi tour de rotor (2), le piston biconvexe (6) de l'étage moteur (9) se rapproche de la paroi interne du stator (18) vers la position point mort haut et évacue les gaz brûlés par le conduit d'échappement (22) du stator (18) face à lui.  8. After a half turn of the rotor (2), the biconvex piston (6) of the motor stage (9) approaches the internal wall of the stator (18) towards the top dead center position and evacuates the burned gases by the exhaust duct (22) of the stator (18) facing it.

Nous avons ainsi défini un cycle moteur. Pendant ce cycle, un nouveau cycle démarre dans la partie diamétralement opposée du piston biconvexe (6).  We have defined a motor cycle. During this cycle, a new cycle starts in the diametrically opposite part of the biconvex piston (6).

Il existe donc 2 temps moteurs pour une révolution de 360 du rotor soit autant de temps moteur que dans un moteur classique à 4 cylindres et 4 temps.  There are therefore 2 engine times for a revolution of 360 of the rotor is as much engine time as in a conventional engine 4-cylinder and 4-stroke.

- 13 -- 13 -

Claims (4)

REVENDICATIONS 1) Moteur rotatif thermique caractérisé en ce qu'il est composé d'un rotor (2) unique de forme cylindrique avec deux extrémités motrices (10) de plus faible diamètre. Ce rotor (2) tourne à l'intérieur d'un stator (18) cylindrique. Ce dit stator (18) possède un orifice d'admission d'air (21) et un orifice d'évacuation des gaz d'échappement (22). Le stator (18) est fermé à ses deux extrémités par des chapeaux latéraux (19). Chaque chapeau latéral (19) porte en son centre un demi-vilebrequin (1). Ces demi-vilebrequins (1) sont fixés, à chacune de leur extrémité, au centre des chapeaux latéraux (19). Le demi-vilebrequin (1) est composé d'un maneton (17) sur lequel s'articule une bielle (4). Chaque demivilebrequin (1) peut présenter un calage variable afin de faire varier le temps de l'explosion dans la chambre d'explosion (28) du stator (18). Le rotor (2) tourne sur un axe représenté par deux demi-vilebrequins (1) fixes. Le rotor (2) présente deux orifices de forme cylindrique, perpendiculaires à l'axe de rotation du rotor (2). Chaque orifice contient un piston biconvexe (6) de forme symétrique. Les deux extrémités du piston biconvexe (6) ont une surface courbe dont le rayon de courbure est identique à celui du rotor (2). Le piston biconvexe (6) est évidé dans sa partie centrale afin de permettre le passage du demi-vilebrequin (1) à l'intérieur du piston biconvexe (6). La hauteur du piston biconvexe (6) est égale au diamètre du rotor (2) diminuée de deux fois l'entraxe entre le centre du demi-vilebrequin (1) et le maneton (17) porté par le demi-vilebrequin (1. Le piston biconvexe (6) porte, près de l'une de ses extrémités, un axe transversal recevant la tête de la bielle (4) .Chaque orifice du rotor (2) contient deux chemises flottantes (24) entre rotor (2) et piston biconvexe (6). Ces chemises flottantes (24), de forme cylindrique à leur base, sont mobiles dans les orifices du rotor (2) . La surface des chemises flottantes (24) en contact avec le stator (18), est élargie en forme d'ellipse et porte une segmentation complexe afin d'assurer une étanchéité parfaite entre rotor (2) et stator (18), au cours de la rotation dudit rotor (2), sous l'effet de la force centrifuge, qui plaque la chemise flottante (24) contre le stator (18). Les chemises flottantes (24) jouent également le rôle de fermeture du conduit de remplissage (29) de la chambre d'explosion (28) durant l'explosion du mélange air essence. La chambre d'explosion (28) unique est située dans la paroi du stator (18), à cheval entre l'étage compresseur (8) et l'étage moteur (9) elle reçoit l'injecteur de carburant et selon le mode de fonctionnement, un système d'allumage.  1) thermal rotary engine characterized in that it is composed of a single rotor (2) of cylindrical shape with two driving ends (10) of smaller diameter. This rotor (2) rotates inside a cylindrical stator (18). This stator (18) has an air inlet (21) and an exhaust gas outlet (22). The stator (18) is closed at both ends by side caps (19). Each side cap (19) carries at its center a half-crankshaft (1). These half-crankshafts (1) are fixed, at each end, in the center of the side caps (19). The half-crankshaft (1) is composed of a crankpin (17) on which articulates a connecting rod (4). Each half-shaft (1) may have a variable setting to vary the time of the explosion in the explosion chamber (28) of the stator (18). The rotor (2) rotates on an axis represented by two fixed half-crankshafts (1). The rotor (2) has two cylindrical orifices, perpendicular to the axis of rotation of the rotor (2). Each orifice contains a biconvex piston (6) of symmetrical shape. The two ends of the biconvex piston (6) have a curved surface whose radius of curvature is identical to that of the rotor (2). The biconvex piston (6) is recessed in its central part to allow the passage of the half-crankshaft (1) inside the biconvex piston (6). The height of the biconvex piston (6) is equal to the diameter of the rotor (2) minus twice the distance between the center of the half-crankshaft (1) and the crankpin (17) carried by the half-crankshaft (1. The biconvex piston (6) carries, near one of its ends, a transverse axis receiving the head of the connecting rod (4) .Each orifice of the rotor (2) contains two floating sleeves (24) between rotor (2) and piston These floating jackets (24), cylindrical at their base, are movable in the orifices of the rotor (2) and the surface of the floating jackets (24) in contact with the stator (18) is enlarged by elliptical shape and carries a complex segmentation to ensure a perfect seal between rotor (2) and stator (18), during the rotation of said rotor (2), under the effect of the centrifugal force, which plates the floating jacket (24) against the stator (18) The floating jackets (24) also act as closing of the filling pipe (29) of the explosion (28) during the explosion of the gasoline air mixture. The single explosion chamber (28) is located in the stator wall (18) and straddles the compressor stage (8) and the engine stage (9) and receives the fuel injector. operation, an ignition system. 2) Moteur rotatif thermique selon la revendication 1 caractérisé en ce que les pistons biconvexes (6) sont animés d'un mouvement alternatif dans l'orifice qui leur sont dévolus, au cours de la rotation du rotor (2), sous la contrainte de la bielle (4) tournant autour du maneton (17) du demi-vilebrequin (1).  2) thermal rotary engine according to claim 1 characterized in that the biconvex pistons (6) are reciprocated in the orifice which are devolving, during the rotation of the rotor (2), under the constraint of the connecting rod (4) rotating around the crank pin (17) of the half-crankshaft (1). 3) Moteur rotatif thermique selon la revendication 1 caractérisé en ce que la force motrice est récupérée directement au niveau des extrémités motrices (10) du rotor (2) équipées chacune, soit d'une couronne dentée, soit de tout autre système mécanique permettant de transmettre la force motrice vers les périphériques du moteur.  3) thermal rotary engine according to claim 1 characterized in that the motive force is recovered directly at the driving ends (10) of the rotor (2) each equipped with either a ring gear or any other mechanical system for transmit the driving force to the engine peripherals. 4) Moteur rotatif thermique selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'air est admis par l'orifice d'admission d'air (21) au niveau de l'étage compresseur (8) puis est comprimé dans l'unique chambre d'explosion (28). Cette chambre est équipée d'un injecteur d'essence et d'un système d'allumage. L'explosion du mélange gazeux exerce une pression violente sur le piston biconvexe (6) de l'étage moteur (9) du rotor (2) et entraîne un couple de rotation sur le rotor (2) puis ces gaz sont évacués par l'orifice d'échappement (22) en fin de rotation.  4) thermal rotary engine according to claim 1 characterized in that the air is admitted through the air inlet (21) at the compressor stage (8) and is compressed in the single chamber d explosion (28). This room is equipped with a fuel injector and an ignition system. The explosion of the gaseous mixture exerts a violent pressure on the biconvex piston (6) of the motor stage (9) of the rotor (2) and causes a torque of rotation on the rotor (2) and these gases are evacuated by the exhaust port (22) at the end of rotation.
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