WO1995008697A1 - Moteur a combustion interne a quatre temps a plateau oscillant - Google Patents

Moteur a combustion interne a quatre temps a plateau oscillant Download PDF

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Emilien Feneux
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Emilien Feneux
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    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/02—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis with wobble-plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/04—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft
    • F01B9/047—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft with rack and pinion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
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    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

Definitions

  • the present invention relates to a four-stroke cycle internal combustion engine with rotor or disc.
  • the rotor comprises one or more inclined ball bearings being housed in a cage receiving ball joints or universal joints allowing the connection of the pistons by means of rods having a small rotary oscilla ⁇ tion.
  • Said cage also includes a toothed crown whose inclination allows it to mesh with another crown toothed with the same number of teeth. This is fixed on the flange of the crankcase. These two toothed rings allow the pistons to move back and forth while maintaining the position of the connecting rods. They avoid the significant friction caused by ramps or the like.
  • the invention also consists of certain arrangements mentioned below and used, preferably, at the same time as the main arrangement set out below.
  • the invention relates more particularly to certain modes of application and embodiment of these provisions; it is more particularly still targeted, and this as new industrial products, engines of the kind in question, the elements and tools specific to their establishment, as well as the assemblies comprising these engines.
  • a description is given below of particular embodiments of the invention, represented in a schematic and non-limiting manner in the accompanying drawing on which :
  • FIG 1 is a section of the motor parallel to the axis of rotation 1 FIG 1 transmitting the movement of the motor.
  • FIG 1 shows an inclined rotor 2
  • a cage 5 shows a ball bearing 4 FIG 1 and 2, allowing the reciprocating pistons.
  • the bearings can be replaced by bearings.
  • FIG 3 is a section of the cage 5 FIG 1 and 2 receiving bowls in which are housed ball joints.
  • FIG 1.2.3 having, at 120 degrees, three bowls 6 FIG 1.2.3. and 6.7.
  • S FIG 2 receiving three ball joints 9 FIG 1.2.3 and 9.10.11 FIG 2. 4 ° - Three rods 12 FIG 1.2.3 and 12.13.14 FIG 2 having, each two ball joints 9 and 15 FIG 1 and 3.
  • the ball joint 9 is housed in the bowl 6 secured to the cage 5 and, the ball joint 15 fits inside the piston 23 FIG 1. 5 e - A ring gear 16 FIG 1 and 3 secured to the cage 5 FIG 1.2.3. 6 ° - A toothed crown 17 FIG 1 fixed on the flange 18 FIG 1.
  • FIG 24 cylinder head 1 having an inlet valve 25, a spring 26, a rocker arm 27, a support 28 and an exhaust port 29 FIG 1.
  • the exhaust valve is not shown as well as the other two cylinder heads. They are identical.
  • This engine can have a two-stroke cycle; it suffices to fix on the axis of rotation 1 a small disc having a light whose rotation allows successively the opening and closing of the circular groove 21 and 22 FIG 1.
  • this small disc can be replaced by valves or the like.
  • Said engine can comprise other cylinders and its supply can, possibly, be carried out using injectors allowing the use: petrol, diesel or other fuels.
  • the axis of rotation 1 has a crank pin 42 FIG 4.
  • the disc 2 FIG 4 replacing the rotor 2 FIG 1, is provided with one or more pivots 46 FIG 4 making it possible to receive the toothed half-moon (s) and to rotate slightly.
  • connection bar 43 FIG 4 secured to the rack 41 and the ramp 39 FIG 4 slides between the two motor frames 44 and 45 FIG 4; it has a piston at each end. These two pistons are not shown. This system removes the ball joints and cardan joints since there is no oscillatory movement.
  • Air cooling of this engine can also be done by all fluids.
  • the subject of the invention is an internal combustion engine with inclined rotor four-stroke cycle comprising one or more ball bearings housed in a cage having three ball joints at 120 degrees, allowing the connection of the pistons.
  • Said cage is integral with a toothed crown which, by its inclination, meshes in another crown, of the same diameter, fixed on a flange of the engine, which allows the pistons to go back and forth while maintaining the position links.

Abstract

L'invention a pour objet un moteur à combustion interne à cycle à quatre temps à rotor incliné comprenant un ou plusieurs roulements à billes (3, 4) se logeant dans une cage (5) possédant trois rotules (9, 10, 11) à 120 degrés, permettant la connexion des pistons (23). Ladite cage (5) est solidaire d'une couronne dentée (16) qui, par son inclinaison, s'engrène dans une autre couronne (17), de même diamètre, fixée sur un flasque du moteur (18), ce qui permet le va-et-vient des pistons tout en maintenant la position des biellettes. La commande de toutes les soupapes s'effectue par une seule came (24).

Description

MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A QUATRE TEMPS A PLATEAU OSCILLANT
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAaA-AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
La présente invention concerne un moteur à combustion interne à cycle à quatre temps à rotor ou disque. Le rotor comporte un ou plusieurs roulements à billes inclinés se logeant dans une cage recevant des rotules ou cardans permettant la connexion des pistons par l'intermédiaire de biellettes ayant une petite oscilla¬ tion rotative.
Ladite cage comporte, également, une couronne dentée dont l'inclinaison permet de s'engrener dans une autre couronne dentée possédant le même nombre de dents. Celle-ci est fixée sur le flasque du carter moteur. Ces deux couronnes dentées permettent le va-et-vient des pistons tout en maintenant la position des bielletteε de connexion. Elles évitent l'important frottement provoqué par des rampes ou autres.
L'invention consiste encore en certaines dispositions mentionnées ci -après et employées, de préférence, en même temps que la disposition principale ci-après énoncée.
L'invention vise plus particulièrement certains modes d'application et de réalisation de ces dispositions ; elle vise plus particulièrement encore, et ceci à titre de produits industriels nouveaux, les moteurs du genre en question, les éléments et outils propres à leur établissement, ainsi que les ensembles comprenant ces moteurs. A simple titre d'exemple, et pour faciliter la compré¬ hension de l'invention, il est donné ci-après une description de modes particuliers de réalisation de l'invention, représentés d'une manière schématique et non limitative au dessin annexé sur lequel :
- la figure 1 est une coupe du moteur parallèle à l'axe de rotation 1 FIG 1 transmettant le mouvement du moteur.
- la figure 2 représente un rotor incliné 2, une cage 5 et un roulement à billes 4 FIG 1 et 2, permettant le va-et-vient des pistons. Les roulements peuvent être remplacés par des coussinets.
- la figure 3 est une coupe de la cage 5 FIG 1 et 2 rece- vant des cuvettes dans lesquelles se logent des rotules.
- la figure 4 représente une variante avec disque incliné recevant des demi-lunes et des crémaillères. Si l'on se propose de réaliser un moteur à rotor incliné selon l'invention et, plus spécialement, selon celui de ses modes d'application ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu de donner la préférence, on procède de la mani¬ ère suivante ou d'une manière analogue. On constitue le moteur à l'aide de :
1° - Un axe de rotation 1 FIG 1 tournant à l'aide de roulements ou cous¬ sinets. 2° - Un rotor incliné 2 FIG 1 et 2 solidaire de l'axe 1, recevant deux roulements à billes 3 et 4 fig 1 ET 2.
3e - Une cage 5 FIG 1.2.3 ayant, à 120 degrés, trois cuvettes 6 FIG 1.2.3. et 6.7. S FIG 2 recevant trois rotules 9 FIG 1.2.3 et 9.10.11 FIG 2. 4° - Trois biellettes 12 FIG 1.2.3 et 12.13.14 FIG 2 possédant, chacune deux rotules 9 et 15 FIG 1 et 3. La rotule 9 se loge dans la cuvette 6 solidaire de la cage 5 et, la rotule 15 s'emboite à l'intérieur du piston 23 FIG 1. 5e - Une couronne dentée 16 FIG 1 et 3 solidaire de la cage 5 FIG 1.2.3. 6° - Une couronne dentée 17 FIG 1 fixée sur le flasque 18 FIG 1.
7° - Trois cylindres dont le n° 19 FIG 1 est seulement représenté, tous les trois sont alimentés par l'orifice et le circuit d'admission 20 FIG 1, grâce à une gorge circulaire 21 et 22 FIG 1. 8° - Trois pistons dont le n° 23 est représenté. 9° - Une culasse 24 FIG 1 possédant une soupape d'admission 25, un ressort 26, un culbuteur 27, un support 28 et un orifice d'échappement 29 FIG 1. La soupape d'échappement n'est pas représentée ainsi que les deux autres culasses. Elles sont identiques.
10e - Deux pignons 30 et 31 solidaires de l'axe 1 FIG 1. Le pignon 30 est utilisé pour la commande du delco et autres et le 31 pour la -distribution des soupapes. 11° - Un pignon de renvoi 32 et son support 33 FIG 1. Ce pignon permet d'obtenir une rotation inverse de celle de l'axe de rotation 1 FIG 1.
12e - Une couronne dentée 34 solidaire de la came 35 utilisée pour la commande des soupapes par l'intermédiaire d'un tube 36 dans le- quel passe l'axe 1 FIG 1.
13e - Un bâti 37 et le carter 38 FIG 1.
Le cycle à quatre temps de ce moteur à trois cylindres six soupapes s'obtient à l'aide d'une seule came 35 FIG 1, mais, pour cela il faut que ladite came tourne dans le sens inverse de celui de l'axe de rotation 1 FIG 1 et que sa vitesse soit de deux tours rotor sur un tour came. Son ordre d'allumage est : 1.3.2. A l'exception de cet impératif, le cycle s'effectue de la même ma¬ nière, en général, que celui des moteurs à cycle à quatre temps.
Ce moteur peut avoir un cycle à deux temps ; il suffit de fixer sur l'axe de rotation 1 un petit disque ayant une lumière dont sa rotation permet successivement l'ouverture et la fermeture de la gorge circulaire 21 et 22 FIG 1. A cet effet, ce petit disque peut être remplacé par des clapets ou autres.
Ledit moteur peut comporter d'autres cylindres et son alimentation peut, éventuellement, s'effectuer à l'aide d'injecteurs permettant l'utilisation : essence, gasoil ou autres carburants.
EN VARIANTE : les rotules 9.10.11 peuvent être remplacées par des demi-lunes dentées 40 FIG 4 et par des crémaillères 41 FIG 4 Il est possible, aussi, de remplacer les dents des demi-lunes par des câbles ou articulations rigides. Ce système permet de supprimer les couronnes dentées 16 et 17 et de mettre un piston de chaque côté de la crémaillère 1 FIG 4 qui est munie de rampes 39 FIG 4, ceci pour maintenir la position du disque 2 FIG 4 ou de la cage 5 FIG 1. La rampe 39 peut être fixée sur la demi-lune dentée 40 FIG 4.
L'axe de rotation 1 possède un maneton 42 FIG 4. Le disque 2 FIG 4, remplaçant le rotor 2 FIG 1, est muni d'un ou plusieurs pivots 46 FIG 4 permettant de recevoir la ou les demi-lunes dentées et de les faire pivoter légèrement.
La barre de connexion 43 FIG 4 solidaire de la crémaillère 41 et de la rampe 39 FIG 4 coulisse entre les deux bâtis du moteur 44 et 45 FIG 4 ; elle possède un piston à chaque extrémité. Ces deux pistons ne sont pas représentés. Ce système supprime les rotules et cardans puisqu'il n'y a pas de mouvement oscillatoire.
Le refroidissement, par air, de ce moteur peut, également se faire par tous fluides.
Il va de soi que l'invention ne se limite pas aux modes d'application et de réalisation décrits et représentés, elle embras¬ se également toutes les variantes.
R E S U M E
. * — x — x — x — x — t .
L'invention a pour objet un moteur à combustion interne à cycle à quatre temps à rotor incliné comprenant un ou plusieurs roulements à billes se logeant dans une cage possédant trois rotules à 120 degrés, permettant la connexion des pistons.
Ladite cage est solidaire d'une couronne dentée qui, par son inclinaison, s'engrène dans une autre couronne, de même diamètre, fixée sur un flasque du moteur, ce qui permet le va-et-vient des pistons tout en maintenant la position des biellettes.
La commande de toutes les soupapes s'effectue par une seule came.

Claims

- REVENDICATIONS -
- Moteur à combustion interne à cycle à quatre temps à rotor ou disque incliné caractérisé en ce que le rotor comporte un ou plusieurs roulements à billes inclinés qui se logent dans une cage recevant des rotules ou cardans permettant la connexion des pistons par l'intermé- diaire de biellettes ayant une petite oscillation rotative.
2 - Moteur, selon revendication 1, caractérisé en ce que la cage du ou des roulements à billes comporte une couronne dentée dont l'incli¬ naison permet de s'engrener dans une autre couronne dentée possédant le même nombre de dents. 3 - Moteur, selon revendication 1, caractérisé en ce que les deux couronnes dentées, dont l'une est fixée sur un flasque, maintiennent la position des rotules ou cardans tout en permettant le va-et-vient des pistons.
4 - Moteur, selon revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les deux couronnes dentées, de même diamètre, permettent d'obtenir un mouvement alternatif ainsi qu'une poussée constante pendant 160 degrés, lors de chaque explosion-détente.
5 - Moteur, selon revendication 1, caractérisé par le fait qu'il ne comporte qu'une seule came pour la commande de toutes les soupapes.
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