WO2014124652A1 - Moteur a explosion/combustion a rotations orbitales - Google Patents

Moteur a explosion/combustion a rotations orbitales Download PDF

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WO2014124652A1
WO2014124652A1 PCT/DZ2014/000002 DZ2014000002W WO2014124652A1 WO 2014124652 A1 WO2014124652 A1 WO 2014124652A1 DZ 2014000002 W DZ2014000002 W DZ 2014000002W WO 2014124652 A1 WO2014124652 A1 WO 2014124652A1
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combustion
motors
explosion
engine
rotations according
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Ameur BENSIDHOUM
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Bensidhoum Ameur
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/30Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F01C1/34Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F01C1/356Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
    • F01C1/3562Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
    • F01C1/3564Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the working space, being surfaces of revolution
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C11/00Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type
    • F01C11/002Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of similar working principle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2250/00Geometry
    • F04C2250/20Geometry of the rotor

Definitions

  • Orbital Rotor Explosion / Combustion Engines are engines intended for all training uses: vehicles, machinery, aircraft, ships and sedentary equipment.
  • the invention of orbital rotational combustion / combustion engines is a concrete answer to the recurring problems of traditional engines used in today's vehicles and machines.
  • the number and types of engines currently in use are relatively small. Notwithstanding the nature of the fuels used, the architectures of these engines are almost similar; These include V-shaped, H-shaped, in-line, flatbed (boxer) engines. All these engines use common components such as cylinder heads, valves, pistons, liners, connecting rods, camshafts and crankshafts. These engines operate on the basis of the reciprocating motion of the pistons in rotary motion of the crankshaft, often in four stages.
  • a second category of engine came in between, but had not known the success of the previous ones, it is about the rotary engine (Wankel) and another sliding engine without connecting rods, of my own creation and which is not still put to the test.
  • a new architecture in a single block a parallelepiped on fields of which several variants, with an ovoid, two ovoid or three ovoids housed in cylinder compartments practiced in the block.
  • the ovoids have a diameter of 5/10 th less than the housing to avoid friction. It is possible to arrange them in series, with as objectives the reduction of the mass, the volume, the number of fixed and moving parts and the weight of the new engines. We are tempted to designate them by the usual term of "disposable motors", as much by their ease of realization as simplicity and their extremely reduced dimensions;
  • the figures of the combustion / combustion engines in orbital rotations show three horizontal sections, the first represents a section of the engine with an ovoid, two or three ovoid shaped parallelepiped on fields;
  • FIG. 1 Front view of the main body of the unipolar engine with an asymmetrical ovoid piston with eccentric shaft (central shaft).
  • the engine components are listed as follows:
  • Figure 2 of the A-A section of the unipolar motor shows the engine components including the position of the axis relative to the ovoid (piston);
  • the triangular cavities on the ventral side of the ovoids do not appear on the plans.
  • the base of this triangle-shaped cavity begins from the line of the beginning of compression obtained by the contact of the dorsal sides of the ovoids.
  • the invention of the orbital rotational combustion engine is based on one, two or three ovoid motors, on the creation of a single enclosure composed of one, two or three compartments-housing: a compartment housing the ovoid eccentric and solidary when it is a unipolar motor whose eccentric shaft acting as a central shaft.
  • the ovoids of the other engines are placed in chambers which allows them to meet in rolling position and without friction of the dorsal sides and to separate the ventral side thus shouting the compressible spaces between the ovoids.
  • the axes of rotation are placed on the ventral side of the ovoid and produce during their separation spaces with variable and compressible volumes.
  • the ovoids are housed in enclosures and aligned, with each other, thanks to the ignition produced by the gears of equal diameter, which impart to them the distribution of the phases of the engine time to all the ovoids.
  • the eccentric rotation of the ovoid relative to the center describes a diameter alternately and successively a sweep between them and produces the compression of the gases by reducing the volume of the space contained between the two ovoids.
  • the progressive compression of the volume is obtained by the friction-free and friction-free contact between the ovoids when it comes to bipolar (two) or three-pole (three) ovoid motors and the roller with sealing roller, the same process is obtained by the single ovoid when it is a unipolar motor.
  • the explosion / expansion of the unipolar motor is produced once or twice depending on the chosen option, for a revolution of the central shaft.
  • This formula is ideal for unmanned aircraft (drone) whose power is only required during take-off and landing.
  • Orbital rotational / expansion motors can be made with one, two or three ovoid shaped parallelepiped on fields.
  • the distribution gears print the order of the explosions which then become continuous and repetitive alternations
  • the bodies of these engines are not subjected to friction, the seal is obtained by barrels mounted on sliders inside the main body.
  • the orbital rotation motor is subjected to identical but less important temperatures due to the proximity of the fresh air sources for admission and the absence of overheating due to the friction of the parts in contact between they.
  • the orbital rotation / expansion engine will replace without a hitch and with a lot of ease the traditional engines by the very small number of moving parts (3 for one, 6 for the second and 8 for the third instead of 85 in conventional engines) and a total number of parts equal to a maximum of 1/100.
  • the engine will have an overall volume of 28 X 18 X 15 cm3 and a weight of less than 25 kg.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

L'invention concerne un moteur a explosion/combustion a rotations orbitales avec un, deux ou trois ovoïdes (2) et repose sur une architecture simplifiée et des innovations technologiques performantes. Son usage comme moteur de substitution d'accompagnement en hybride ou de prolongateur d'autonomie seront des atouts incomparables et inégalables notamment pas sa simplicité, son efficacité et son prix de production. Le couple produit par le rapprochement des phases d'explosion/de détente permet I'obtention d'une puissance supérieure pour une consommation réduite. La réduction du volume et le poids dans des proportions importantes ainsi que le nombre d'organes et de pièces qui le compose feront de lui un équipement attractif et compétitif pour son prix sa durée de vie et son économie.

Description

Titre de S'invention ;
Moteur à explosion/combustion à rotations orbitales. Domaine technique auquel se rapporte l'invention :
Les Moteurs à explosion/combustion à rotations orbitales sont des moteurs destinés à tous les usages d'entraînement : de véhicules, d'engins, aéronefs, navires et les équipements sédentaires.
Etat de Sa technique antérieure
L'invention des moteurs à explosion/combustion à rotations orbitales est une réponse concrète aux récurrents problèmes véhiculés par les moteurs traditionnels équipant les véhicules et engins actuels. Le nombre et les types de moteurs en usage actuellement, sont relativement réduits. Nonobstant la nature des carburants utilisés, les architectures de ces moteurs sont quasiment semblables; il s'agit entre autres de moteurs en V, en H, de moteurs en ligne, à plat (boxer). Tous ces moteurs recourent à des organes communs tels que les culasses, les soupapes, les pistons, les chemises, les bielles, les arbres à cames et les vilebrequins. Ces moteurs fonctionnent sur la base de la transformation du mouvement alternatif des pistons en mouvement rotatif du vilebrequin, souvent en quatre temps. Une deuxième catégorie de moteur est venu s'intercaler, mais n'avait pas connu la réussite des précédents, il s'agit du moteur rotatif (Wankel) et un autre moteur coulissant sans bielles, de ma propre création et qui n'est pas encore mis à l'épreuve.
But de l'invention
L'invention des moteurs à explosion/combustion à rotations orbitales répond à plusieurs impératifs :
Premièrement, une architecture nouvelle en un seul bloc, un parallélépipède sur champs dont plusieurs variantes, avec un ovoïde, deux ovoïdes ou trois ovoïdes logés dans des compartiments en cylindres pratiqués dans le bloc. Les ovoïdes ont un diamètre inférieur de 5/10eme par rapport au logements afin d'éviter le frottement. Il est possible de les disposer en série, avec comme objectifs la réduction de la masse, le volume, le nombre de pièces fixes et en mouvement et le poids des nouveaux moteurs. On est tenté de les désigner par le terme usuel de « moteurs jetables », tant par leurs facilité de réalisation que la simplicité et leurs dimensions extrêmement réduits;
Deuxièmement, la suppression des organes devenus obsolètes tels que : la culasse, les soupapes, l'arbre à cames, les pistons, les chemises conventionnelles, les bielles etc.;
Troisièmement, la simplification et l'homogénéisation des phases du temps moteur par le rapprochement des cycles d'admission, la compression, l'explosion/détente et l'échappement. Les trois phases nous donneront des couples rapprochés de part et d'autre de l'ovoïde dont les axes sont excentrés par rapport au centre de ces ovoïdes. La rencontre des côtés ventraux des 3voïdes servent, avec une, deux ou trois ovoïdes, à la production du volume compressible et son explosion/détente. Laquelle ovoïde asymétrique excentrique est solidaire de l'axe qui fait également fonction d'arbre central ou vilebrequin.
Enoncé des figures
Les figures des moteurs à explosion/combustion en rotations orbitales montrent trois coupes horizontales, la première représente une coupe du moteur à une ovoïde, deux ou trois ovoïdes en forme de parallélépipède sur champs ;
Planche 1/3 figure 1 : Vue de face du corps principal du moteur unipolaire à un piston de forme ovoïdale asymétrique avec axe (arbre central) excentré. Les organes du moteur sont énumérés comme suit :
-1- Corps principal du moteur ;
-2- Ovoïde ou piston de forme ovoïdale avec axe excentré ;
-3- Coulisseaux porte galet d'enroulement épousant la forme de l'ovoïde et montés sur ressorts de rappel ;
-4- Canaux d'admission du carburant et comburant ;
-5- Bougies d'allumage ou injecteurs ;
-6- Orifices d'échappement des gaz brûlés ;
-7- Espace ou volume variable compressible.
La figure 2 de la coupe A-A du moteur unipolaire montre les composants du moteur notamment la position de l'axe par rapport à l'ovoïde (piston);
Les planches 2/3 et 3/3 et les figures y afférentes montrent les variantes de moteurs ;
N'apparait pas sur les plans, les cavités en forme de triangle réalisées sur le côté ventral des ovoïdes. La base de cette cavité en forme de triangle commence à partir de la ligne du début de compression obtenu par le contact des côtés dorsal des ovoïdes.
Présentation de B'essence f §a substance! de l'invention
L'invention du moteur à explosion/combustion à rotations orbitales repose pour les moteurs à un, deux ou trois ovoïdes, sur la création d'une enceinte unique composée d'un, deux ou trois compartiments-logements : un compartiment abritant l'ovoïde excentrique et solidaire lorsqu'il s'agit d'un moteur unipolaire dont l'arbre excentré faisant fonction d'arbre central. Les ovoïdes des autres moteurs sont placés dans des chambres qui leur permet de se rencontrer en position de roulement et sans frottement des côtés dorsal et se séparer du côté ventral criant ainsi les espaces compressibles entre les ovoïdes. Les axes de rotations sont placés du côté ventral de l'ovoïde et produisent pendant leur séparation des espaces à volumes variables et compressibles. Les ovoïdes sont logés dans des enceintes et alignées, entre elles, grâce à l'a!ignement produit par les pignons d'égal diamètre qui leur impriment la distribution des phases du temps moteur à l'ensemble des ovoïdes.
La rotation excentrique de l'ovoïde par rapport au centre décrit un diamètre alternativement et successivement un balayage entre eux et produit la compression des gaz en réduisant le volume de l'espace contenu entre les deux ovoïdes.
La compression progressif du volume est obtenu par le contact en enroulement sans friction ni frottement entre les Ovoïdes lorsqu'il s'agit de moteurs bipolaire (deux) ou tripolaire (trois) ovoïdes et le coulisseau à galet d'étanchéité, le même procédé est obtenu par l'unique ovoïde lorsqu'il s'agit d'un moteur unipolaire.
L'explosion/détente du moteur unipolaire est produit une ou deux fois suivant l'option choisie, pour un tour de l'arbre central. Une explosion/détente pour un moteur à deux ovoïdes et deux explosions pour le moteur à trois ovoïdes. Il est possible de ne produire qu'une seule explosion en suspendant l'alimentation de la seconde explosion/détente. Cette formule est idéale pour les aéronefs sans pilote (Drone) dont la puissance n'est sollicitée que lors du décollage et l'atterrissage.
De part et d'autre du logement, on pratiquera deux ouvertures, une pour l'admission et l'autre pour l'échappement. Elles sont réalisées soit sur le corps soit sur le couvercle avec un système d'étanchéité obtenu par l'ovoïde roulant sur le galet du coulisseau.
Les moteurs à explosion/détente en rotations orbitales peuvent être réalisés avec un, deux ou trois ovoïdes en forme de parallélépipède sur champs. Les pignons de distribution imprimant l'ordre des explosions qui deviennent dès lors des alternances continuelles et répétitives
Les organes de ces moteurs ne sont pas soumis à des frottements, l'étanchéité est obtenue par des barillets montés sur des coulisseaux à l'intérieur du corps principal.
Comme tout moteur à explosion, le moteur à rotations orbitales est soumis à des températures identiques, mais moins importantes du fait de la proximité des sources d'air frais pour l'admission et l'absence de surchauffe due aux frottements des pièces en contact entre elles.
Manière dont l'invention est susceptible d'application
La réalisation du moteur à explosion/combustion en rotation orbitale lui permet une utilisation étendue parce qu'il est dépourvu des organes sources de nombreuses avaries et qui nécessitaient un espace, un poids, un volume et un nombre excessif de pièces.
Le moteur à explosion/détente en rotations orbitales se substituera sans encombre et avec une beaucoup de facilités aux moteurs traditionnels par le nombre très réduit des organes en mouvement (3 pour l'un, 6 pour le second et 8 pour le troisième au lieu de 85 dans les moteurs classiques) et d'un nombre de pièces total équivalent au maximum au 1/100. Par le rapprochement des phases de détente/explosion et pour une puissance d'un moteur traditionnel égale à 100 cv, le moteur aura un volume global de 28 X 18 X 15 cm3 et un poids inférieur à 25 kg.

Claims

REVENDHCAT8Q1MS lere Revendication : Invention d'un moteur à explosion/combustion en rotations orbitales caractérisée par une architecture en un seul bloc avec des logements qui recevront les pistons en forme ovoïdale dont l'axe de rotation est excentré avec des variantes en un, deux ou trois pistons (ovoïdes) ;
2eme Revendication : Moteurs à explosion/combustion en rotations orbitales selon la revendication 1 caractérisée par la création d'un volume d'espace compressible obtenu par l'ovoïde diminuée du seul côté qui recevra l'axe excentré et transfert directement le mouvement rotatif vers l'engrenage et l'arbre central sans bielles ni vilebrequin;
3ème Revendication : Moteurs à explosion/combustion en rotations orbitales selon la revendication 1 caractérisée par la réalisation de pistons en forme d'Ovoïde asymétrique, avec un axe excentré du côté ventral lequel sera grugé pour obtenir un foyer servant de chambre de combustion;
4eme Revendication : Moteurs à explosion/combustion en rotations orbitales selon la revendication 1 caractérisée par la réalisation de moteurs en juxtaposition et multiplication, en série, des moteurs en un, deux ou trois pistons (ovoïdes) ;
5ème Revendication : Moteurs à explosion/combustion en rotations orbitales selon la revendication 1 caractérisée par la création d'orifices pour l'admission du carburant et le comburant ainsi que l'échappement des gaz sur le bloc principal du moteur ;
6ème Revendication : Moteurs à explosion/combustion en rotations orbitales selon la revendication 1 caractérisée par la création de part et d'autre des chambres de compression et détente de points d'accès à même le bloc moteur pour les bougies ou les injecteurs ;
7eme Revendication : Moteurs à explosion/combustion en rotations orbitales selon la revendication 1 caractérisée par l'a réalisation de galets portés par des coulisseaux (3) épousant la forme de l'ovoïde et servant à l'étanchéité de la compression ;
8ème Revendication : Moteurs à explosion/combustion en rotations orbitales selon la revendication 1 caractérisée par la réalisation de un, deux ou trois pignons d'égal diamètre servant à imprimer des mouvements équidistants et l'entraînement, en symbiose, des pistons (Ovoïdes) ;
9ème Revendication : Moteurs à explosion/combustion en rotations orbitales selon la revendication 1 caractérisée par l'utilisation d'une seule ou deux explosions pour un tour de l'arbre central du Moteur à trois pistons (ovoïdes) et destiné aux situations spécifiques de décollage et atterrissage des aéronefs ou pour des charges importantes.
10eme Revendication : Moteurs à explosion/combustion en rotations orbitales selon la revendication 1 caractérisée par l'utilisation d'une ou deux explosions dans le moteur à un piston. 11 Revendication : Moteurs à explosion/combustion en rotations orbitales selon la revendication 1 caractérisée par ta rotation du piston sans contact ni frottement avec le corps ;
12eme Revendication : Moteurs à explosion/combustion en rotations orbitales selon la revendication 1 caractérisée par l'étanchéité de la compression obtenue entre l'enroulement dorsal des pistons et le galet porté par le coulisseau.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2257028A1 (de) * 1972-11-21 1974-05-22 Mueller Mahn Werner Kreiskolbenmotor mit vollkreiszuendung oder vollkreiswirkung - bei innerer oder aeusserer verbrennung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2257028A1 (de) * 1972-11-21 1974-05-22 Mueller Mahn Werner Kreiskolbenmotor mit vollkreiszuendung oder vollkreiswirkung - bei innerer oder aeusserer verbrennung

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