BE892384A - Moteur rotatif a combustion interne - Google Patents

Description

  Moteur rotatif à combustion interne 

  
La présente invention a pour objet un moteur rotatif à combustion interne. Elle concerne plus spécialement un moteur comprenant une enveloppe dont

  
la paroi interne délimite une cavité garnie d'une première lumière, un arbre non rotatif solidaire de l'enveloppe susdite, disposé dans cette dernière et pourvu d'une seconde lumière, ainsi qu'un rotor en forme de couronne sensiblement cylindrique, monté dans la

  
cavité de l'enveloppe susdite autour de l'arbre

  
précité. 

  
On connaît des moteurs rotatifs à combustion interne du type Wankel, comprenant un piston rotatif

  
dont la forme générale de la section est celle d'un triangle équilatéral à côtés légèrement bombés et qui présente un évidement central, muni de dents d'engrenage, et un stator dont la forme intérieure est épitrocholdale et dans lequel s'étend un arbre moteur présentant sur toute sa surface latérale des dents formant un premier pignon engrenant avec les dents

  
dont est muni le piston rotatif dans l'évidement

  
central susdit, le nombre de dents dont est muni

  
l'arbre moteur et le piston rotatif étant exactement

  
dans le rapport 2 à 3. 

  
Le piston rotatif tourne excentriquement autour

  
 <EMI ID=1.1> 

  
balayent la paroi intérieure du stator tout en restant appliquées contre cette dernière de manière à former trois chambres de volume variable.

  
Le piston rotatif transmet le mouvement moteur à l'arbre moteur par l'intermédiaire du système d'engrenage

  
L'ensemble piston rotatif-stator se comporte comme un moteur classique à quatre temps, mais à trois cylindres.

  
Contrairement aux moteurs à combustion interne classique, le moteur Wankel ne possède aucune pièce en mouvement alternés. Il ne requiert aucun système bielle-manivelle-vilebrequin pour transmettre le mouvement moteur. Il se caractérise par une facilité d'équilibrage et par des vitesses de rotation élevées sans vibrations importantes. 

  
Ce moteur présente cependant des inconvénients.

  
Le principal d'entre eux est la difficulté d'obtenir une étanchéité parfaite des chambres du moteur et une consommation plus importante d'huile. Les contraintes assez sérieuses auxquelles est soumis l'arbre moteur, tournant à une vitesse nettement plus élevée que le  piston rotatif obligent le constructeur à utiliser des alliages spéciaux pour réaliser ce moteur. En outre, l'adjonction indispensable d'un réducteur annule en partie l'avantage de poids et d'encombrement du moteur Wankel par rapport à un moteur classique. Les organes d'allumage, uniques pour les trois cylindres, sont soumis à des conditions de travail sévères. Il faut faire appel à des bougies spéciales.

  
La présente invention vise à remédier aux inconvénients du moteur précité tout en sauvegardant ses avantages et elle est relative à. un moteur rotatif à combustion interne , fonctionnant au gas-oil

  
 <EMI ID=2.1> 

  
veloppe présentant une paroi interne délimitant une cavité garnie d'une première lumière, un arbre non rotatif disposé à l'intérieur de l'enveloppe solidairement à celle-ci et présentant une seconde lumière, ainsi qu'un rotor en forme de couronne sensiblement cylindrique,  disposé dans la cavité de ,l'enveloppe susdite autour

  
de l'arbre précité, ce moteur étant essentiellement

  
 <EMI ID=3.1>  l'une servant à l'échappement des gaz,de combustion et l'autre à l'admission du mélange, d'air et éventuellement de carburant, le rotor présentant en direction sensiblement radiale, au moins une fente livrant chacune passage à une palette mobile dont les extrémités pren-  nent appui:en permanence d'une part sur la paroi in-  terne de l'enveloppe et d'autre part, sur l'arbre,

  
de façon à diviser chacun des deux compartiments susdits en deux chambres et à former ainsi quatre chambres

  
 <EMI ID=4.1> 

  
d'admission, de compression, de combustion et d'évacuation, tandis que cette ou ces palettes transmettent l'effort moteur au rotor.

  
Suivant l'invention, le rotor est monté

  
 <EMI ID=5.1>  La première lumière sert alors de lumière d'échappement permettant l'évacuation des gaz de combustion et la seconde lumière sert de lumière d'admission du mélange d'air et éventuellement de carburant.

  
Une bougie et un injecteur de carburant sont éventuellement montés dans l'enveloppe au voisinage de la ligne de tangence de cette enveloppe et du piston rotatif, mais du côté opposé à celui où est ménagée

  
la lumière d'échappement.

  
La lumière d'admission d'air frais et éventuellement de carburant et la lumière d'échappement des gaz brûlés sont en communication avec l'atmosphère.

  
Suivant une particularité de l'invention, le transfert du mélange d'air et éventuellement de carburant de la chambre de compression vers la chambre d'explosion, se fait par un canal qui débouche dans

  
 <EMI ID=6.1>  De plus, le canal de transfert ménagé pour relier les deux compartiments susdits est avantageusement équipé, au niveau du compartiment intérieur d'un clapet anti-retour qui évite le retour des gaz comprimés dans le compartiment intérieur après leur passage dans ce canal de transfert.

  
Le canal .de transfert sera muni, au niveau du. compartiment extérieur, soit.d'une soupape qui sera commandée mécaniquement juste après son passage au

  
 <EMI ID=7.1> 

  
rotor, soit d'un gicleur.

  
Suivant une particularité de l'invention, l'enveloppe est munie de moyens d'étanchéité le long de sa ligne de tangence avec le rotor, tandis que l'arbre non rotatif est muni de moyens d'étanchéité le long de sa ligne de tangence avec le rotor.

  
La forme sensiblement cylindrique de la cavité

  
 <EMI ID=8.1>  d'étanchéité destinés à isoler l'une de l'autre les deux chambres de chaque compartiment.

  
Dans une deuxième forme de réalisation, l'arbre non rotatif est cylindrique et coaxial à la cavité également cylindrique délimitée par l'enveloppe susdite. La palette est alors avantageusement fixée sur deux manchons cylindriques, radialement à ceux-ci. Ces manchons prennent appui, d'une part, sur la paroi interne de l'enveloppe et d'autre part, sur la paroi externe de l'arbre non rotatif, chacun par l'interméclaire d'un roulement, de manière à pouvoir tourner librement à l'intérieur de la cavité autour de l'arbre susdit, les lumières d'admission et d'échappement étant ménagées dans les parois:d'extrémité de la cavité susdite.

  
Le refroidissement de moteur s'effectue avantageusement par une circulation d'huile. Dans ce but, le piston rotatif ainsi qu'éventuellement l'arbre et l'enveloppe comportent des conduits de graissage et

  
de refroidissement reliés à une pompe de circulation montée dans la cavité du rotor dans un compartiment contigu au compartiment intérieur où s'effectuent les cycles d'admission et de compression.

  
La lubrification du moteur suivant l'invention peut aussi être réalisée comme dans un moteur à deux temps classique, en mélangeant de l'huile au carburant,.plus spécialement à l'essence.

  
Grâce à l'invention, on peut réaliser un moteur silencieux et pouvant tourner à des régimes élevés car ce moteur ne comprend aucune pièce en mouvement alterné à l'exception de la palette qui coulisse dans une fente radiale du rotor et éventuellement de la soupape de

  
 <EMI ID=9.1> 

  
cette palette ne possède en fait qu'une inertie très faible, de sorte que le moteur suivant l'invention peut atteindre des vitesses de rotation plus élevées que celles des moteurs à explosion alternatifs classiques.

  
A puissance égale, le moteur sera également nettement plus compact qu'un moteur classique..

  
L'avantage majeur du moteur suivant l'invention réside dans le fait que le temps moteur, comme les autres temps d'ailleurs, sont pratiquement continus.

  
Ils ne s'interrompent qu'un bref instant lors du passage de la palette au point de contact du rotor avec l'enveloppe et fournissent un couple moteur plus régulier.

  
D'autres particularités et détails de l'invention ressortiront de la description détaillée suivante et

  
des dessins annexés au présent mémoire qui montrent

  
à titre d'exemples non limitatifs plusieur formes ce réalisation de l'invention, dans lesquels :
- la figure 1 est une coupe transversale au niveau des chambres d'une première forme de réalisation d'un moteur rotatif suivant l'invention, fonctionnant au gasoil;
- la figure 2 présente un détail de la figure 1;
- la figure 3 montre une coupe schématique transversale de la cavité délimitée par l'enveloppe d'un moteur suivant l'invention et fait apparaître la façon dont l'enveloppe se distingue d'un cylindre creux parfait;
- la figure 4 montre le moteur représenté à la figure 1, enperspective ;
- les figures 5 à 9 illustrent chacune un temps ou une phrase intermédiaire du,cycle quatre temps du moteur représenté à la figure 1;
- la figure 10 représente une coupe d'un segment d'étanchéité et ses composants.

   Ce segment se situe au niveau de la ligne de tangence entre l'enveloppe et le rotor;
- la figure 11 représente la forme à donner à l'enveloppe et à l'arbre pour augmenter la surface de contact entre ces éléments et le rotor de manière à y parfaire l'étanchéité ;
- les figures 12 et 13 présentent une coupe transversale de la palette ;

  
la, figure 14 présente une coupe longitudinale suivant

  
 <EMI ID=10.1> 
- la figure 16 représente une coupe schématique du moteur où le rotor a été agrandi de façon à obtenir un volume de chambre de détente nettement supérieur à celui du volume de la chambre de compression;
- les figures 17 et 18 représentent une coupe transversale et longitudinale d'une seconde forme de réalisation;

   . - la figure 19 est une coupe en bout de l'enveloppe, d'une seconde forme de réalisation du moteur rotatif suivant l'invention; <EMI ID=11.1>  sième forme de réalisation du moteur 19 ;
- la figure 21 présente une coupe longitudinale de la' <EMI ID=12.1> 
- la figure 22 présente une coupe transversale d'une quatrième forme de réalisation du moteur;
- les figures 23 et 24 présentent schématiquement des variantes à la première forme de réalisation;
- la figure 25 montre une coupe transversale schématique d'un moteur où on a dédoublé les chambres dans une même enveloppe.

  
Dans ces différentes figures, les mêmes notations désignent des éléments identiques.

  
 <EMI ID=13.1> 

  
à la figure 1, le moteur suivant l'invention comporte

  
une enveloppe fixe de symétrie longitudinale et

  
désignée dans son ensemble par la notation de référence 1.

  
La paroi interne 2 de cette enveloppe.délimite une

  
cavité 3 sensiblement cylindrique, fermée mais pourvue d'une lumière 4 et traversée le long de son axe longitudinal par un arbre non rotatif 5, qui lui est solidaire.

  
Dans cette cavité 3 de l'enveloppe 1, autour de l'arbre 5, est monté un rotor 6, constitué par une couronne cylindrique pouvant tourner autour de son axe  <EMI ID=14.1> 

  
indiqué par la flèche X. Ce rotor est conçu et disposé de façon à ce que.sa surface interne 7 soit

  
tangente à l'arbre suivant la ligne RR* et que sa surface externe 8 soit tangente à la surface interne 2 de l'enveloppe suivant la ligne TT'. Le rotor 6 forme .entre sa surface interne 7 et la paroi externe de l'arbre 5 un premier compartiment 10. Il forme entre sa surface externe 8 et la surface interne 2 de l'enveloppe, un second compartiment 9. Ces deux compartiments 9 et 10 présentent .chacun une forme échancrée, renversée l'une par rapport à l'autre. Le second compartiment 9 entoure complètement le premier compartiment 10.

  
Les extrémités de chacun des compartiments 9 et 10 constituent les lignes de tangence R, R' et T, T' du rotor 6 avec l'enveloppe 1 d'une part et du rotor 6 avec l'arbre 5 d'autre part.

  
Le rotor 6 présente dans une direction sensiblement radiale une fente 11 dans laquelle coulisse libre-

  
 <EMI ID=15.1>  Ces quatre chambres 13 à 16 possèdent un. volume 

  
qui variera constamment au cours de la rotation du piston. Des roulements non-représentés, sent éventuellement mentes

  
 <EMI ID=16.1> 

  
guider la palette 12 dans la fente 11. 

  
L'arbre central non rotatif 5 solidaire de l'en-  veloppe 1, est percé d'un conduit 17 servant de lumière d'admission d'un mélange d'air frais et éventuellement

  
de carburant dans la chambre d'aspiration.

  
Une lumière d'échappement 4 est prévue dans l'en-

  
 <EMI ID=17.1> 

  
rotor avec l'enveloppe 1, légèrement à droite de

  
celle-ci; cette lumière débouche dans la chambre d'évacuation 16. 

  
Une bougie 18 et éventuellement un injecteur de  carburant 19 aont montés dans l'enveloppe 1 au voisinage 

  
de la ligne de tangence susdite du rotor 6 avec l'en-  veloppe 1, mais du coté opposé à celui où est ménagée

  
la lumière d'échappement 4.

  
Au moins un canal de transfert 20 relie la chambre

  
de compression 14 à la chambre de combustion 15.  Chacun de ces canaux périphériques 20 est ménagé -dans

  
 <EMI ID=18.1> 

  
 <EMI ID=19.1>  du rotor 6 et d'autre part sur la surface externe 8 du rotor 6 et ce au niveau respectivement de la chambre de compression 14 et de la chambre d'explosion

  
15. Les extrémités de ces canaux 20 sont munies de valves, dont l'une est constituée par exemple d'un clapet taré 21 et l'autre d'une soupape 22 (figure 2) commandée mécaniquement par contact avec l'enveloppe au niveau de la ligne de tangence TT' du rotor avec l'enveloppe 1.

  
Etant donné que la palette 12, qui coulisse dans la fente radiale 11 du rotor 6 et qui doit s'appuyer simultanément sur la surface externe de l'arbre 5

  
et sur la surface interne 2 de l'enveloppe 1, toutes deux décentrées par rapport au rotor 6, est de longueur fixe, c'est-à-dire invariable, il faudra prévoir pour l'enveloppe 1 un profil dont la géométrie

  
s'écarte légèrement du cylindre parfait.

  
Cette palette 12 ne se déplace en effet pas suivant le rayon de la circonférence génératrice

  
de l'enveloppe 1,

  
Une telle configuration de l'enveloppe 1 qui

  
 <EMI ID=20.1>  brûlés sont continuellement en communication avec l'atmosphère éventuellement via,le carburateur pour la lumière d'admission 17.

  
L'enveloppe 1 et l'arbre 5 sont munis chacun d'un segment d'étanchéité 23 le long de leur ligne de tangence R, R', et T, T' avec le rotor 6.

  
L'enveloppe 1 précitée est garnie du côté extérieur d'ailettes de refroidissement 24.

  
La figure 4,.montre en perspective une coupe schématique transversale au niveau des chambres dé la version du moteur qui vient d'être décrite.

  
Dans les chambres 13 et 14 du premier compartiment
10 susdit, s'effectuent tour à tour l'aspiration du mélangé d'air frais et éventuellement de carburant par une lumière d'admission 17 et la compression dudit mélange. Dans les chambres 15 et 16 du second compartiment 9 s'effectuent la détente et la combustion du mélange et l'évacuation des gaz d'échappement.

  
Les figures 5 à 9 montrent schématiquement les opérations nécessaires au fonctionnement du moteur suivant l'invention qui s'effectuent toute.9 suivant

  
 <EMI ID=21.1>  

  
A cet instant, la palette 12 se trouve presque entièrement dans le compartiment extérieur 9, à l'exclusion de la partie qui reste en contact avec le rotor 6.

  
Nous supposons que le moteur est en régime.

  
 <EMI ID=22.1> 

  
de gaz chauds qui, en se détendant pendant leur combustion, exercent une forte poussée sur la palette
12 susdite.

  
La chambre d'évacuation 16 est par contre remplie de gaz brûlés à une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique. Le compartiment intérieur contient de l'air éventuellement enrichi de carburant, à la pression atmosphérique, tandis que la chambre de  transfert constituée par le canal de transfert 20 ménagé dans la couronne du rotor 6 et obturée par deux valves 21 et 22, contient de l'air éventuellement enrichi de carburant sous une pression élevée.

  
Sous la pression des gaz de combustion enfermés dans la chambre de détente 15, la palette 12 se déplace

  
tout en s'appuyant sur l'enveloppe 2 et l'arbre 5 et entraîne le rotor 6 dans le sens dextrogyre. En se déplaçant, cette palette 12 crée une chambre d'admission
13 qui s'agrandit progressivement et se remplit d'air éventuellement enrichi de carburant et amené par la lumière d'admission 17, ménagée dans l'arbre non rotatif

  
 <EMI ID=23.1>  

  
Dans son mouvement, la palette 12 réduit le

  
volume de la chambre de compression 14 située devant elle où elle comprime et refoule l'air qui se trouve dans celle-ci. De manière analogue, la palette 12 réduit le volume de la chambre d'évacuation 16 et 

  
oblige les gaz brûlés à s'échapper vers l'extérieur

  
via la lumière d'échappement 4. Lesdites phases du cycle se poursuivent durant les 180 premiers degrés

  
de rotation du rotor 6. Lorsque la palette 12 atteint la ligne de tangence TT' susdite, la chambre d'évacua- 
-tion 16 s'estompe totalement. La phase d'échappement  est terminée, tous les gaz de combustion ayant été  rejetés à l'atmosphère à travers la lumière d'échappement 4. A ce moment, la chambre de combustion 15 est mise en communication avec la lumière d'échappement 4.

  
Le rotor 6, qui n'est plus entraîné par la palette
12 est néanmoins entraîné plus loin de par son inertie.  Dès qu'elle a dépassé la ligne de tangence TT', la palette 12 forme une nouvelle chambre de combustion 15 qui s'agrandit graduellement. Une partie de l'air emmagasiné sous pression dans le canal de transfert 20, s'engouffre dans la chambre 15 dès que celle-ci prend naissance. Ce transfert s'effectue par la soupape 22 qui isole le canal de transfert 20 au niveau du compartiment extérieur 9, cette soupape s'ouvrant automatiquement au contact de la paroi interne de l'enveloppe dès que la palette 12 dépasse la ligne

  
de tangence TT'. La durée de ce transfert correspond

  
à un angle de rotation du rotor 6 de quelques degrés. 

  
Dès que cet angle a été parcouru, la soupape 22 susdite se referme. Pendant sa fermeture et même légère-

  
 <EMI ID=24.1> 

  
la ligne de tangence TT', du côté opposé à celui de la lumière d'échappement 4, et relié à une pompe d'injection non représentée envoit du carburant dans la chambre 15.

  
le carburant se mélange dès lors à l'air. Le mélange s'enflamme sous l'influence de la température de 1'air due à sa compression et à son passage dans la chambre de transfert. La mise à feu est éventuel-

  
 <EMI ID=25.1> 

  
combustion provoque la formation de gaz chauds sous très haute pression. Ces gaz exercent une poussée

  
sur la partie de la palette 12 qui délimite la nouvelle chambre de combustion 15 et entraînent ainsi le rotor 6 qui transmet directement le mouvement moteur sans intermédiaire d'un système bielle-manivelle, à la boîte de vitesse et aux roues motrices, s'il s'agit du moteur d'un véhicule.

  
Pendant la détente des gaz, la palette repousse vers la lumière d'échappement les gaz contenus dans

  
la seconde partie du compartiment 'extérieur 16, en l'occurrence la nouvelle chambre d'échappement. Ces gaz sont, bien entendu, ceux qui ont permis la détente précédente. L'admission et la compression continuent à s'effectuer simultanément dans les chambres 13 et 14 du compartiment*intérieur 10. 

  
Lorsque la palette 12 s'approche de la ligne de tangence RR', donc après une rotation complète du rotor, le volume de la chambre de compression 14 s'amenuise fortement et la pression augmente considérablement dans cette chambre. Elle devient telle qu'elle permet l'ouverture automatique du clapet 21 qui découvre ainsi l'entrée du canal de transfert 20. L'air comprimé va dès lors être injecté dans ce canal.

  
 <EMI ID=26.1> 

  
qu'elle possédait au moment initial. Lorsque la palette franchit la ligne de tangence RR', le clapet 21 entre en contact avec l'air frais contenu dans l'an-

  
 <EMI ID=27.1> 

  
se refermer automatiquement. Dès ce moment, nous retrouvons la position au temps initial. La détente se poursuivant, la palette continue son mouvement , refoule et comprime l'air qui se trouve logé dans la nouvelle chambre de compression 14, tandis qu'elle crée une nouvelle chambre d'admission 13.

  
Les quatre cycles admission, compression, explosion et échappement vont alors se poursuivie et se répéter comme décrit ci-dessus.

  
Pour assurer l'étanchéité du rotor 6 le long des

  
 <EMI ID=28.1> 

  
l'arbre 5 e t l'enveloppe 1, on prévoit deux segments fixes 23 qui seront placés sur la surface externe de l'arbre 5 et sur la surface interne de l'enveloppe 1, comme le montrent les figures 1 et 10. 

  
Le premier segment 23 sépare la chambre de compression 14 de la chambre d'admission 13, tandis que le second sépare la chambre d'explosion 15 de la chambre d'échappement 16. Ces segments s'appuient sur le rotor grâce à des ressorts 25.

  
Pour éviter que les segments 101 placés à chacun des bouts de la palette, n'entrent brutalement en contact avec ces segments 23, deux zones 27 et 28 en pente légère seront prévues sur ces derniers. La.surface d'attaque 27 d u segment 23 est percée d'un petit  canal 29 d'huile reliée à la première partie 30 de la boite à huile 31 mise elle-même en relation avec le refoulement d'une pompe centrifuge représentée à la figure 15, grâce à un conduit de graissage 32. Le film d'huile ainsi créé est entraîné par la surface rotorique 8.et passe dans la cavité supérieure 33 du segment où il est en grande partie recueilli par un drain 34 relié à la seconde partie 35 de la boite à huile mise elle-même en relation avec l'aspiration de la pompe centrifuge par l'intermédiaire d'un conduit de graissage 36,

  
 <EMI ID=29.1>  surface de contact et non plus seulement une ligne de contact au niveau de TT' et RR' . La figure 11 présente et exagère la forme que prennent l'arbre et l'enveloppe dans cette disposition.

  
Pour assurer l'étanchéité de la palette 12 au niveau du contact de chaque extrémité de celle-ci avec la paroi interne 2 de L'enveloppe 1 d'une part et la surface extérieure de l'arbre non rotatif 5 d'autre part, la palette 12 est munie à chacune de ses extrémités susdites de patins 37, pourvusde segments 100 et 101.

  
Dans le dispositif montré à la figure 12, nous voyons un détail d'une coupe transversale du moteur présentant l'extrémité supérieure de la palette 12 dans son. logement rotorique 11.

  
 <EMI ID=30.1> 

  
pouvant pivoter dans un logement 39 de forme identique,

  
 <EMI ID=31.1> 

  
 <EMI ID=32.1> 

  
 <EMI ID=33.1>  

  
et ce, grâce à une lame de ressort 40, jouant le rôle de ressort de rappel disposée entre la tête cylindrique 38 et le corps de la. palette 12 elle-même

  
et constituant la seule liaison entre eux. Au niveau de son contact .avec la fente rotorique 11, la palette est en communication avec le refoulement et l'aspiration de la. pompe à huile 41 grâce à des canaux rotoriques
102 et 103. Ces canaux rotoriques débouchent de part et d'autre de la fente rotorique 11 dans de larges échancrures 105 et 104. Au niveau des parois latérales de la palette 12 et dans le corps même de celle-ci sont

  
 <EMI ID=34.1> 

  
Ces canaux s'arrêtent au niveau de la tête cylindrique 38 où ils sont mis en relation avec respectivement d'une part un petit canal 109 débouchant à l'avant du segment d'attaque 101 et d'autre part un second canal 110 débouchant entre les deux segments
100 et 101.

  
Le transfert de l'huile entre les échancrures

  
 <EMI ID=35.1> 

  
 <EMI ID=36.1>  Un canal de contournement 111 reliant les 2 canaux 106 et 107 permettra d'avoir un débit suffisant dans ces derniers que pour assurer un bon refroidissement de la palette. L'huile venant du refoulement de la pompe 41 passera dans le canal 107 en travers des soupapes 108; une partie de celle-ci se dirigera vers l'aspiration

  
de la pompe 41 au travers des canaux 111 et 106 et

  
des soupapes 108, tandis qu'une seconde partie de cette huile sera délivrée à l'avant du segment d'attaque 101 au travers du canal 109. Cette huile sera récupérée entre le segment d'attaque 101 et le segment racleur 100 grâce au canal 110 qui va permettre à celle-ci d'être en contact avec l'aspiration de la pompe 41, grâce au canal 106.

  
Des segments 112 assurent l'étanchéité entre les chambres et les échancrures 104 et 105.

  
Tout le long de la fente rotorique ces échancrures alterneront avec les chemins de roulement 47 destinés à transmettre l'effort moteur au rotor tout en lui assurant un déplacement aisé. Une coupe transversale

  
 <EMI ID=37.1> 

  
 <EMI ID=38.1> 

  
 <EMI ID=39.1>  grâce à un galet basculateur 56 fixé sur le rotor. Ce dernier est constitué d'une petite plaque longiforme fixée au rotor grâce à une rotule longitudinale 58, ce système formant une sorte de bascule.

  
Un bras de cette "bascule' ' fait office de

  
 <EMI ID=40.1> 

  
la chambre d'explosion, reste appliqué au moyen d'un ressort de rappel 57 sur l'orifice extérieur de la chambre de transfert 20. L'autre bras sortira légèrement de la circonférence 8 délimitant le corps rotorique; ce dernier fera office de galet 56 et commandera l'ouverture de la soupape 22 lorsqu'il entrera en contact avec l'enveloppe 2 au niveau de

  
la ligne de tangence rotor-enveloppe TT'. Il est évident que cette disposition exige de prévoir un logement suffisant pour permettre le mouvement de rotation autour de la rotule de l'ensemble galetsoupape.

Le petit ressort de rappel 57 permettra à la

  
. soupape 22 de revenir en position fermée dès que le contact entre le galet 56 et l'enveloppe 2 au niveau de la ligne TT' aura disparu.

  
Comme montré à la figure 14, le montage du rotor sur l'enveloppe 1 peut se faire grâce à deux roulements 60 et 61 placés de chaque coté du compartiment extérieur 9.

  
De même, deux roulements 62 et 63 disposés à chaque extrémité du compartiment intérieur 10 assureront la fixation du rotor sur l'arbre. Ces roulements seront fixés sur le rotor et l'env&loppe d'une part et sur le rotor et l'arbre d'autre part, par frettage. Tout en assurant la libre rotation du rotor,.ils serviront également de cloison latérale aux chambres.

  
Le roulement 62 servira de paroi entre le compartiment intérieur et la pompe à huile qui sera décrite ultérieurement ; un roulement 64 placé en bout de rotor évitera tout frottement de la base de ce dernier sur

  
 <EMI ID=41.1> 

  
Enfin, afin d'empêcher tout déplacement longitudinal, un roulement 65 sera calé sur le rotor et l'enveloppe et maintenu en place par un couvercle 66 et les vis

  
de serrage 48:

  
Le premier compartiment 10 peut, par construction, posséder un volume inférieur à celui du second compartiment 9. Le rapport du volume d'admission et

  
de compression au volume de détente peut par conséquent être judicieusement choisi pour mieux épuiser l'énergie des gaz. En choisissant le rapport du volume du premier compartiment 10 sur celui du second compartiment 9 inférieur à l'unité, on diminue la puissance du moteur mais on lui confère un rendement accru, ce qui permet de réduire la consommation pour une puissance donnée.

  
En choisissant par contre un rapport de volume supérieur à l'unité, on obtient un moteur suralimenté, possédant une puissance élevée pour un volume réduit. 

  
En fait, l'air admis par la lumière 17 reste dans le moteur au moins durant quatre tours complets. La puissance fournie par ce moteur est la même que celle d'un moteur possédant quatre fois la cylindrée de la chambre intérieure, en supposant que la chambre extérieure possède un volume identique. 

  
Le rotor est refroidi intérieurement par le mélange d'air et éventuellement de carburant amené

  
par la lumière'd'admission.

  
Le canal de transfert 20, dans lequel sont emmagasinés les gaz sous pression, assure lui aussi un certain refroidissement parce qu'il transmet une partie des calories libérées par l'explosion aux gaz sous pression qu'il contient, ce qui contribue à améliorer encore le rendement du moteur.

  
Guidée par des canaux 74, une circulation forcée d'huile dans la couronne du rotor 6, la palette 12

  
et l'enveloppe 1, assure efficacement un refroidissement supplémentaire.

  
La pompe centrifuge. 41 suivant une coupe transversale XV-XV effectuée sur la figure 14 , représentée à la figure 15 assurera la circulation du fluide de refroidissement.

  
Cette pompe sera localisée à l'intérieur du rotor du côté de la.prise de force 67 et sera séparée du compartiment intérieur 10 par l'arbre non rotatif 5

  
et le roulement 62 comme montré sur les figures 14 et 15. 

  
Dans la cavité cylindrique libérée à l'intérieur du rotor pour la pompe 41, l'arbre non rotatif 5 se prolongera par une excroissance cylindrique 68 dont l'axe sera celui du rotor, cette excroissance s'arrêtera au niveau de la base 69 de cette cavité.

  
Dans cette cavité, nous aurons donc un noyau fixe 68 placé à l'intérieur d'un cylindre mobile constitué d'une partie du rotor. Entre le noyau'fixe 68 et la paroi interne du rotor est placée une roue à aubes 70. Celle-ci est frettée sur le rotor et sera donc entraînée par ce dernier. L'aspiration de la pompe se fera à travers le noyau fixe 68 dans lequel sera foré un collecteur axial 71 et des canaux radiaux 72. Le

  
 <EMI ID=42.1> 

  
à aubes 70 et repoussé par la force centrifuge vers la.paroi interne du rotor où il sera récupéré grâce à un collecteur 73.

  
Des canaux longitudinaux 74 creusés dans le corps rotorique et reliés au collecteur 73 permettent

  
la circulation du fluide de refroidissement. Ce dernier, après avoir refroidi le rotor est dirigé

  
vers les pales 75 d'un ventilateur solidaire du rotor et placé sur ce.dernier au niveau de la prise de force et à l'extérieur de l'enveloppe. Le fluide de refroidissement, qui sera de l'huile, est ensuite dirigé vers l'aspiration de la pompe par un collecteur 76 qui permet son:*,transfert dans le collecteur axial 71 du noyau 68 au niveau de la base 69. 

  
Le ventilateur, tout en refroidissant l'huile qui circule dans ses pales,'va refroidir l'enveloppe en dirigeant vers les ailettes de celle-ci le flux d'air qu'il aspire.

  
Au niveau du contact 77 du rotor avec l'enveloppe sera prévu un collecteur d'huile branché sur le collecteur 73 et un canal qui alimenteront les segments 23;

  
ce canal traverse la partie inférieure de l'enveloppe, alimentant le segment inférieur 23, passe dans sa base et remontant dans l'arbre, alimente le segment supérieur 23. De même un canal relié à l'aspiration 71 traverse l'arbre 5, y assurant la collecte de l'huile du segment supérieur 23, passe dans la base de l'enveloppe, puis se dirige vers le collecteur

  
de reprise 36 du segment 23 inférieur.

  
Les débits à assurer dans les segments d'étanchéité étant très faible, les pertes de charge dans ces deux canaux seront négligeables. Pour ne pas surcharger les

  
 <EMI ID=43.1> 

  
dessinée.

  
 <EMI ID=44.1>  lisation. Celle-ci se distingue de la première de

  
 <EMI ID=45.1>  

  
Un second manchon cylindrique 44 d'un diamètre plus petit est monté coaxialement à l'extérieur- de l'arbre non rotatif 5 sur lequel il prend appui grâce à un

  
 <EMI ID=46.1> 

  
librement autour de cet arbre 5. La palette 12 est fixée sur les deux manchons 43 et 44 susdits radialement par rapport à l'un et à l'autre. Au lieu d'avoir sur le rotor 6 une fente 11 radiale et fixe, on ménagera celle-ci dans une partie mobile 45 du rotor. Cette partie mobile sera une partie du rotor lui-même qu'on aura désolidarisée de ce dernier en usinant dans celui-ci, deux fentes circonférentielles dont l'axe

  
sera l'axe d'oscillation de la partie mobile 45 et sera évidemment parallèle à l'axe longitudinal du rotor.

  
Cette pièce 45 pourra donc exécuter un mouvement de rotation autour de son axe lorsque la palette 12 sollicitera ce mouvement.

  
Les lumières d'admission et d'échappement 17 et 4 seront sénagées dans les parois d'extrémité de l'enveloppe 1 comme montré à la figure 19.

  
Pour assurer l'étanchéité au niveau des ligne s de

  
 <EMI ID=47.1> 

  
 <EMI ID=48.1> 

  
mettre le mouvement moteur au rotor au niveau de

  
 <EMI ID=49.1>  traverse . toujours le rotor mais une partie de ce flux est déviée dans l'intervalle compris entre le manchon. 44 et l'arbre. Elle traverse la palette puis transite dans l'intervalle compris entre le manchon 43 et l'enveloppe. Le flux rotorique rejoint

  
 <EMI ID=50.1> 

  
parois d'extrémité de l'enveloppe grâce à un canal
92 creusé dans la base de l'enveloppe.

  
Un collecteur unique 76 dirige le' flux venant de s pales de l'hélice vers l'aspiration de la pompe.

  
La troisième forme de réalisation, présentée à <EMI ID=51.1>  distingue essentiellement par la façon dont les gaz transitent de la chambre de compression vers la chambre d'explosion. Le canal de transfert est ménagé directement dans la palette 12. Le clapet taré anti-retour 21 sera prévu à l'extrémité de ce canal qui est en contact avec la chambre de compression 14. La soupape de transfert 22 sera.montée à

  
 <EMI ID=52.1> 

  
 <EMI ID=53.1> 

  
transfert et prolongée par une tige 85 traversant le manchon extérieur 43 radialement par rapport à ce

  
 <EMI ID=54.1>  Son mouvement sera commandé par.le contact du galet 78 avec le bossage 80 situé sur la paroi interne 2 de l'enveloppe 1 au niveau de la ligne de

  
tangence TT'.

  
L'admission et l'échappement se font par des lumières 17 et 4 comme déjà décrit ci-dessus. Le conduit d'admission 17 débouche cependant dans un intervalle 81 compris entre l'arbre non rotatif 5 et le manchon rotatif 44 dans lequel est ménagée une

  
 <EMI ID=55.1> 

  
et donnant dans la chambre d'admission 13.

  
De manière analogue, les gaz brûlés après leur passage dans une première lumière 84 situés sur le manchon 43, transitent dans l'intervalle 82 compris entre le manchon 43 et l'enveloppe 1 pour s'échapper par la lumière 4.

  
Le comportement dynamique de la colonne d'air éventuellement carburé, amené dans la chambre d'admission 13 offre quelques avantages. Cette colonne d'air ne s'arrête en effet plus,lorsque la palette 12

  
 <EMI ID=56.1> 

  
continue de par son inertie à remplir la chambre d'admission 13. Les manchons seront naturellement

  
 <EMI ID=57.1> 

  
 <EMI ID=58.1>   <EMI ID=59.1> 

  
Le refroidissement se fait de manière similaire à celui de la seconde version. Un premier flux traverse le rotor 6, tandis qu'un second flux est dirigé entre, l'arbre 5 et le petit manchon 44, ce dernier évite la partie médiane 81 grâce à un canal 88 creusé dans l'arbre. Les deux flux se rejoignent en bout d'enveloppe puis sont injectés entre le grand manchon 43 et l'enveloppe 1; ils évitent également la partie médiane 82 par le canal 89 creusé dans l'enveloppe, puis rejoignent les pales de l'hélice; la palette n'est plus refroidie que par les gaz qui

  
y transitent.

  
Pour assurer l'étanchéité au niveau des lignes

  
 <EMI ID=60.1> 

  
sur sa surface interne et externe.

  
La quatrième forme de réalisation, de loin la plus intéressante, se distingue de la seconde et de la troisième par le fait que l'arbre cylindrique 5 est décentré par rapport à l'enveloppe 1. La figure 22 .présente une coupe transversale de cette réalisation. La palette 12 unique est remplacée par deux palettes fixées d'une part sur le petit manchon 44 et d'autre part sur le grand manchon 43; elles ne traversent plus le rotor, mais peuvent chacune coulisser dans ce dernier à travers une partie mobile 45 similaire à celle décrite dans la seconde version. Ces palettes ne sont séparées entre elles que par quelques degrés rotoriques. Le manchon 44 s'appuie sur le rotor suivant une ligne de tangence située à quelques degrés seulement après la ligne de tangence TT'. Entre les deux palettes est usiné le canal de transfert 20 qui traverse le rotor.

   Celui-ci n'est plus muni que d'un clapet taré 21, la soupape n'étant plus nécessaire.

  
L'avantage de cette disposition réside dans le fait que la fin de compression correspond à la phase de début de détente; le transfert des gaz peut donc se faire directement en évitant la phase d'arrêt dans

  
le canal de transfert 20, de plus celui-ci étant très court et n'étant plus muni que d'un clapet 21 limitera fortement les pertes de charge élevées qui risquent de se produire dans le canal lorsque le moteur tourne à haut régime. Cette disposition permet, en

  
 <EMI ID=61.1> 

  
quel rapport entre le volume du compartiment intérieur
10 et celui du compartiment extérieur 9. 

  
L'étanchéité, le refroidissement, les lumières seront réalisés comme dans la seconde ou la troisième

  
version et ne sont pas décrits ici.

  
Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux détails décrits plus haut et que de nombreuses modifications peuvent être apportées à ces détails sans sortir du cadre de l'invention.

  
Aussi, nous pouvons envisager une multitude de formes pour le rotor et l'enveloppe comme le montrent les coupes schématiques transversales des figures

  
23 et 24 De même , plusieurs moteurs de même type peuvent être couplés dans une même enveloppe, comme le montre la coupe schématique transversale de la figure 25 d'un moteur comprenant trois palettes disposées de manière dissymétrique. Ces trois palettes créent en fait, 10 chambres où vont s'effectuer les cycles moteurs, cependant 2 de ces chambres pourront toujours être négligées effectuant le même cycle que 2 autres chambres.

  
Le moteur suivant l'invention peut également fonctionner avec d'autres carburants que l'essence, par exemple un gaz liquéfié.ou un mélange essence/ méthanol.

  
Le carburant peut aussi être aspiré dans la chambre d'admission ou introduit par injection dans la chambre de détente.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS .

   1. Moteur rotatif à combustion interne fonctionnant

   au gasoil routier, à l'essence ou au gaz et comprenant

   une enveloppe dont la paroi interne délimite une

   cavité garnie d'une première lumière, un arbre non

   rotatif solidaire de l'enveloppe susdite, disposé dans

   cette dernière et pourvu d'une seconde lumière, ainsi

   qutun rotor en forme de couronne cylindrique, monté

   dans la cavité de l'enveloppe susdite autour de Marbre

   précité, caractérisé en ce que le rotor sudit forme un

   premier compartiment entre sa surface interne et l'arbre et

   un second compartiment entre la paroi interne de l'en- <EMI ID=62.1>

   deux compartiments susdits étant reliés entre eux par

   un canal de transfert muni à ses extrémités de -valves,

   le rotor susdit étant en permanence appliqué

   à la fois contre l'arbre susdit et contre la paroi

   interne de l'enveloppe, et ce, le long de lignes de

   -tangence fixes, au voisinage desquels sont ménagées les lumières susdites, l'une servant à l'échappement

   des gaz de combustion et l'autre à l'admission du

   mélange d'air et éventuellement de carburant, le

   rotor présentant en direction sensiblement radiale,

   au moins une fente livrant chacune passage à une

   palette mobile dont les extrémités prennent appui en permanence d'une part sur la paroi interne de l'enveloppe et d'autre part sur l'arbre, de façon à diviser chacun des deux compartiments susdits en deux chambres et à former ainsi quatre chambres de volume variable formant respectivement les chambres d'admission, de compression, de combustion et d'évacuation.

   2. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor -est monté sur l'enveloppe de manière à tourner autour'de son axe central fixe.

   3. Moteur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le

   rotor est muni à une de ses extrémités d'une prise de force destinée à transmettre le mouvement moteur.

   4. Moteur, suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le rotor

   est guidé dans une rainure circulaire ménagée dans l'enveloppe.

   5. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le second compartiment entoure complètement: le premier compartiment susdit.

   6. Moteur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans les deux chambres du compartiment intérieur s'effectuent tour à tour, l'admission et la compression de mélange d'air et éventuellement de carburant, tandis que dans les deux chambres du compartiment extérieur s'effectuent

   <EMI ID=63.1> lumière sert de lumière d'échappement permettant l'évacuation des gaz de combustion et la seconde lumière sert de lumière d'admission du mélange d'air et éventuellement de carburant.

   8. Moteur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une bougie

   et un injecteur de carburant sont éventuellement montés dans l'enveloppe au voisinage de la ligne de tangence

   de cette enveloppe et du piston rotatif, mais du coté opposé à celui où est ménagée'-la lumière d'échappement.

   9..Moteur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lumière d'admission d'air frais et éventuellement de carburant et la lumière d'échappement des gaz brûlés sont en communication avec l'atmosphère.

   10. Moteur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé En ce que le canal. de -transfert susdit débouche dans le premier compartiment et dans

   le second compartiment par des orifices disposés au voisinage de la palette susdite, de part et d'autre

   de celle-ci,

   11. Moteur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérise en ce que le canal

   de transfert susdit est équipé au niveau de la chambre

   <EMI ID=64.1> permettant le transfet de la chambre de compression vers la chambre de combustion du mélange comprimé

   ' d'air frais et éventuellement de carburant.

   12. Moteur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal de transfert susdit est équipé au niveau de la chambre de compression d'un clapet taré anti-retour évitant le retour des gaz comprimés contenus dans ce canal vers la chambre de compression.

   13. Moteur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe est munie de moyens d'étanchéité le long de sa ligne de tangence avec le rotor.

   14. Moteur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre non rotatif est muni de moyens d'étanchéité le long de sa ligne de tangence avec le rotor.

   15. Moteur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la forme sensiblement cylindrique de la cavité délimitée par la paroi intérieure de l'enveloppe est adaptée à celle de l'arbre, de manière à ce que la palette qui coulisse dana une direction radiale par rapport au rotor aoit constamment appliquée contre la paroi intérieure de la

   <EMI ID=65.1> 16. Moteur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les palettes mobiles montées sur le rotor sont munies le long de leur bord qui prend appui sur la paroi interne de l'enveloppe ainsi que le long de leur bord opposé, qui prend appui sur l'arbre, de moyens d'étanchéité destinés à isoler l'une de l'autre les deux chambres de chaque compartiment.

   17. Moteur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce. que l'arbre non rotatif est coaxial à la cavité sensiblement cylindrique.

   18. Moteur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fente livrant passage à, ou éventuellement aux, palette(s) est garnie à ses extrémités de segments d'étanchéité destinés à isoler l'un de l'autre les compartiments intérieur et extérieur.

   <EMI ID=66.1>

   dications précédentes, caractérisé en ce que le rotor et éventuellement l'arbre et l'enveloppe comportent

   des conduits de graissage et de refroidissement reliés à un circuit de graissage et de refroidissement monté dans le rotor, qui eat muni de pâles de refroidissement.

   20, Moteur suivant la revendication 19, oarac-

   <EMI ID=67.1>

   <EMI ID=68.1> 21. Moteur suivant les revendications 13 et 14, caractérisé en ce que l'enveloppe délimitant la cavité susdite et l'arbre épousent sensiblement la forme cylindrique du rotor, au voisinage de leur ligne de tangence avec le rotor susdit.

   22. Moteur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier compartiment présente éventuellement un volume différent de celui du second compartiment.

   23. Moteur suivant la revendication 19, caractérisé en ce que l'enveloppe susdite est garnie extérieurement d'ailettes de refroidissement.

   24. Moteur suivant les revendications 1 à 14, 16, 19, 20, 22 et 23, caractérisé en ce que dans une seconde forme de réalisation particulière, la palette est fixée radialement d'une part à une de ses extrémités sur un manchon parfaitement cylindrique prenant appui sur la paroi interne de la cavité susdite par l'intermédiaire d'un roulement et d'autre part à l'autre de ses extrémités sur un second manchon cylindrique, monté sur l'arbre non rotatif par l'intermédiaire d'un roulement, de manière à pouvoir tourner librement dans la cavité autour de l'arbre susdit.

   25. Moteur suivant la revendication 24, caractérisé en ce que la palette coulisse dans une fente ménagée dans une partie du rotor pouvant osciller autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal du rotor. 26. Moteur suivant les deux revendications précé- dentes 24 et 25, caractérisé en ce que la bougie et

   <EMI ID=69.1>

   d'extrémités de la cavité susdite au voisinage des lignes de tangence du rotor avec l'arbre et l'enveloppe.

   27. Moteur suivant les trois revendications 24, 25 et 26 précédentes, caractérisé en ce que les lumières d'échappement et d'admission sont ménagées dans les parois d'extrémité de la cavité susdite au voisinage des lignes de tangence du rotor avec l'arbre et l'enveloppe.

   28. Moteur suivant les revendications 24, 25, 26 et 27, caractérisé en ce que les manchons et les parois du rotor sont munis de dents et s'engrènent de manière à assurer une bonne étanchéité en ces points et à transmettre le mouvement moteur.

   29. Moteur suivant les revendications 24, 25, 26 et éventuellement 27 et 28, caractérisé en ce que dans une troisième forme particulière de réalisation, le canal de transfert est ménagé dans la palette

   elle-même.

   30. Moteur suivant la revendication 29, caractérisé en ce que le rotor aura éventuellement ses parois munies de segment d'étanchéité et en ce que l'admission et l'échappement se feront éventuellement au travers d'une partie des manchons dépourvue de roulement. 31. Moteur suivant les revendications 1 à 9, 12,

   <EMI ID=70.1>

   caractérisé en ce que dans une quatrième forme particulière de réalisation, l'arbre est décentré par rapport à l'enveloppe et s'appuie sur le rotor suivant une ligne de tangence située à quelques degrés de celle provenant du contact de l'enveloppe et du rotor, en

   ce que la palette unique est remplacée par deux palettes fixées à quelques degrés l'une de l'autre respectivement sur le petit et le grand manchon et pouvant chacune coulisser dans une partie mobile

   du rotor sans le traverser et en:ce que le canal de transfert est ménagé au travers du rotor entre ces deux parties mobiles.