FR2666377A1

FR2666377A1 - Rotary internal combustion engine

Info

Publication number: FR2666377A1
Application number: FR9011052A
Authority: FR
Inventors: Ducrot Gilbert Jean
Original assignee: DUCROT GILBERT
Current assignee: DUCROT GILBERT
Priority date: 1990-09-03
Filing date: 1990-09-03
Publication date: 1992-03-06
Anticipated expiration: 2010-09-03
Also published as: FR2666377B1

Abstract

The rotary engine includes: - a stator (1) equipped with orifices (A, B, C) for the intake, ignition and exhaust functions, - a rotor consisting of two mounting plates (33, 34) held apart and secured by the spacers (8, 9), - a crankshaft (2) with three journals (T1, T2, T3), - three connecting rods (3, 4, 5), two of which are twinned (3, 4) and articulated to a piston (6) by a pin (39), - two pedal-shaped pistons (6, 7), one of them (7) articulated to its connecting rod by the pin (40) moving in opposition to the other (6), - an inverter consisting of four gears (13, 14, 15, 16) meshing as follows: a planet wheel (14) secured to the crankshaft (2) opposite, a planet wheel (13) secured to the mounting plate (33), relaying with each other via a spider gear (15) facing a spider gear (16), both secured to the stator (1) via their pin (21). The four strokes of the cycle are based upon one and the same engine revolution. The absence of valves for the intake and exhaust functions allows high reliability and extremely simplified construction compared with the known state of the art.

Description

La présente invention concerne un moteur rotatif à combustion
interne.The present invention relates to a rotary combustion engine
internal.

Le but de l'invention est double : d'une part, obtenir un rende
ment supérieur à celui d'un moteur classique en transformant le mouvement
rectiligne du ou des pistons en mouvement circulaire, et, d'autre part,
construire un moteur simplifié par l'absence de soupapes.The object of the invention is twofold: on the one hand, to obtain a return
superior to that of a conventional motor by transforming the movement
rectilinear circular piston (s), and, on the other hand,
build an engine simplified by the absence of valves.

La plupart des moteurs rotatifs à combustion interne qu'on a
essayédtindustrialiser dans les années 1970 ont été abandonnés, l'étan
chéité étant insuffisance parce qu'assurée par des arêtes de 3 millimètres
de contact environ. Le moteur n'était efficace qu'à haut régime, d'où une
consommation et un usure inacceptables, en plus d'une lubrification
difficile.Most of the rotary internal combustion engines we have
tried to industrialize in the 1970s were abandoned, the etan
cheeness being insufficient because ensured by edges of 3 millimeters
about contact. The engine was only efficient at high revs,
unacceptable consumption and wear, in addition to lubrication
difficult.

- La présente invention vise à s'affranchir de ces inconvénients en proposant un moteur rotatif simplifié par l'absence de soupapes, sans préjudice pour son fonctionnement, et où tous les éléments mobiles sont axés pour diminuer les phénomènes d'usure. - The present invention aims to overcome these drawbacks by proposing a rotary motor simplified by the absence of valves, without prejudice to its operation, and where all the moving elements are focused to reduce the phenomena of wear.

Ses caractéristiques techniques et certains autres avantages apparaitront à la lumière de la description qui suit d'un exemple de réalisation et pour l'intelligence de laquelle on se référcra aux dessins, dont - les figures 1 à 8 montrent en coupe transversale un dispositif moteur selon l'invention respectivement dans les différentes phases successives d'un cycle, - la figure 9 est une vue en coupe selon le plan AA des figures 1 à 8 d'un dispositif moteur selon l'invention, - la figure 10 illustre très schématiquement la distribution relative des divers organes du dispositif moteur selon l'invention en mettant en lumière leurs relations fonctionnelles mutuelles, - la figure il est une vue de côté de l'ensemble du dispositif moteur des figures précédentes, tel qu'il se présente vu de l'extérieur, à l'état fermé, prêt au fonctionnement. Its technical characteristics and certain other advantages will appear in the light of the following description of an exemplary embodiment and for the intelligence of which reference will be made to the drawings, of which - FIGS. 1 to 8 show in cross section a motor device according to the invention respectively in the different successive phases of a cycle, - Figure 9 is a sectional view along the plane AA of Figures 1 to 8 of a motor device according to the invention, - Figure 10 very schematically illustrates the relative distribution of the various organs of the motor device according to the invention by highlighting their mutual functional relationships, - the figure it is a side view of the whole of the motor device of the previous figures, as it is seen seen from l exterior, closed, ready for operation.

La machine ou dispositif moteur rotatif selon l'invention comporte quatre parties principales, comme on le voit aux dessins un stator 1, un rotor 8,9,33,34, un ensemble villebrequin 2, bielles 3 à 5, pistons 6,7, et un inverseur 13 à 16. Le rotor est constitué de deux platines 33,34 et de deux entretoises 8,9. L'inverseur comprend quatre pignons 13 à 16, mieux visibles à la figure 9. L'axe 21 porteur de ces pignons est solidaire du stator 1, le pignon 14 transmettant au pignon 13 un mouvement inversé à la manière d'un différentiel. The machine or rotary motor device according to the invention has four main parts, as can be seen in the drawings a stator 1, a rotor 8,9,33,34, a crankshaft assembly 2, connecting rods 3 to 5, pistons 6,7, and an inverter 13 to 16. The rotor consists of two plates 33,34 and two spacers 8,9. The reverser comprises four pinions 13 to 16, better visible in FIG. 9. The axis 21 carrying these pinions is integral with the stator 1, the pinion 14 transmitting to the pinion 13 an inverted movement in the manner of a differential.

Le stator 1 est un cylindre bas dont la hauteur est d'environ le tiers du diamètre. I1 comporte trois orifices pour les fonctions d'admission A, d'allumage B et d'échappement C. I1 est fermé de part et d'autre d'un flasque 10, 11. Ces flasques 10, 11 sont jurés a à h, pour le refroidissement, et sont percés en leur centre pour contenir des roulements 27, 28 pour le villebrequin 2, comme on le voit mieux à la figure 9. The stator 1 is a low cylinder whose height is approximately one third of the diameter. I1 has three orifices for the intake A, ignition B and exhaust C functions. I1 is closed on either side of a flange 10, 11. These flanges 10, 11 are sworn a to h, for cooling, and are drilled in their center to contain bearings 27, 28 for the crankshaft 2, as best seen in Figure 9.

Le rotor 33, 34, à l'intérieur du stator 1, est constitué de deux platines juxtaposées 33, 34, tenues écartées et solidaires par deux entretoises 8, 9 de métal léger et encore allégées par des perforations; ces entretoises 8,9,en forme d'erqot, sont disposées en opposition de part et d'autre du centre. Les platines 33,34 sont axées sur le villebrequin 2 et portées par lui à l'aide des roulements 29,30. Les faces externes des platines 33,34 comportent des ailettes i,j,k,l, pour le refroidissement. The rotor 33, 34, inside the stator 1, consists of two juxtaposed plates 33, 34, held apart and secured by two spacers 8, 9 of light metal and further lightened by perforations; these spacers 8, 9, in the form of an erqot, are arranged in opposition on either side of the center. The plates 33,34 are centered on the crankshaft 2 and carried by it using the bearings 29,30. The external faces of the plates 33, 34 have fins i, j, k, l, for cooling.

Le villebrequin 2 présente trois tourillons T1, T2, T3. La bielle du milieu 5 et les deux autres jumelées 3 et 4 sont axées en tête 40,39 sur deux pistons 6,7 en forme de pédale, disposés en correspondance et articulés en l'une de leurs extrémités sur un axe X1, X2. Chacun de ces axes X1, X2 est solidaire des platines 33, 34 du rotor. Villebrequin 2 has three pins T1, T2, T3. The middle link 5 and the other two twinned 3 and 4 are centered at the head 40.39 on two pistons 6.7 in the form of a pedal, arranged in correspondence and articulated at one of their ends on an axis X1, X2. Each of these axes X1, X2 is integral with the plates 33, 34 of the rotor.

L'inverseur (partie droite de la figure 9) est accolé au flasque
arrière 10 du stator 1. I1 est constitué de quatre pignons 13, 14, 15, 16 coniques, engrenés deux par deux, comme les deux satellites et les deux planètaires d'un différentiel , les planètaires correspondant aux pignons 13 et 14, et les satellites aux pignons 15 et 16. Le planètaire 14 est solidaire du villebrequin par une clavette 22. Le planétaire 13 est solidaire de la platine 33 par la vis 12, partie du rotor. L'axe 21 des satellites 15, 16 est solidaire du stator 1. Ainsi, le planètaire 14, mû par le villebrequin 2, transmet par l'intermédiaire des satellites 15, 16 au rotor (ensemble platines et entretoises) un mouvement inverse au sien.The inverter (right part of Figure 9) is attached to the flange
rear 10 of stator 1. I1 is made up of four bevel gears 13, 14, 15, 16, geared two by two, like the two satellites and the two planetaries of a differential, the planetaries corresponding to pinions 13 and 14, and the satellites with pinions 15 and 16. The planet 14 is secured to the shaft by a key 22. The planet 13 is secured to the plate 33 by the screw 12, part of the rotor. The axis 21 of the satellites 15, 16 is integral with the stator 1. Thus, the planet planet 14, moved by the Villebrequin 2, transmits via the satellites 15, 16 to the rotor (assembly of plates and spacers) a reverse movement to its own .

Le mouvement inverse du villebrequin 2 et du rotor produit par l'inverseur permet aux quatre temps admission, compression, détente, échappement, d'avoir lieu au cours d'un seul tour moteur.The reverse movement of the Villebrequin 2 and the rotor produced by the inverter allows the four intake, compression, expansion, exhaust times to take place during a single engine revolution.

Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit succinctement est maintenant exposé plus en détails, en référence directe aux figures 2 à 8 et 1,respectivement. The operation of the device which has just been briefly described is now explained in more detail, with direct reference to Figures 2 to 8 and 1, respectively.

La figure 2 représente en coupe le dispositif moteur au moment où le piston 7, sollicité vers le centre par le villebrequin 2, effectue par aspiration l'opération admission par l'orifice A, tandis que le piston 6, poussé par l'explosion, effectue l'opération détente, et actionne le villebrequin 2. Le volume variable 10 augmente. FIG. 2 represents in section the engine device at the moment when the piston 7, urged towards the center by the crankshaft 2, performs by suction the operation of admission by the orifice A, while the piston 6, pushed by the explosion, performs the expansion operation, and actuates the villebrequin 2. The variable volume 10 increases.

La figure 3 illustre la situation où le piston 7 a terminé l'admission, l'orifice A prévu à cet effet disparait du champ de fonction, le même piston va être repoussé par le villebrequin et commencer d'effectuer le temps de compression. Le piston 6 a terminé le temps de détente, et l'orifice d'échappement C va apparaitre dans l'espace du volume variable 10. Le même piston va être repoussé par le villebrequin 2 et commencer la phase d'échappement. FIG. 3 illustrates the situation where the piston 7 has finished the admission, the orifice A provided for this purpose disappears from the function field, the same piston will be pushed back by the crankshaft and start to perform the compression time. The piston 6 has finished the expansion time, and the exhaust orifice C will appear in the space of the variable volume 10. The same piston will be pushed back by the crankshaft 2 and begin the exhaust phase.

A la figure 4, le piston 7 est poussé par le villebrequin 2, la compression est en cours. Le piston 6 est poussé, l'échappement est en cours par l'orifice C. Le volume variable 10 diminue. In Figure 4, the piston 7 is pushed by the crankshaft 2, compression is in progress. The piston 6 is pushed, the exhaust is in progress through the orifice C. The variable volume 10 decreases.

A la figure 5, par le piston 7, la compression est totale et terminée. La bougie B est apparue dans la chambre d'explosion 12. Les gaz sont comprimés au maximum, l'étincelle va jaillir et la détente commencer. In Figure 5, by the piston 7, the compression is complete and complete. The candle B appeared in the explosion chamber 12. The gases are compressed to the maximum, the spark will burst and the trigger will begin.

Par le piston 6, l'échappement est terminé, son orifice C disparait, tandis que celui de l'admission A va apparaitre et entrer en fonction.By the piston 6, the exhaust is finished, its orifice C disappears, while that of the intake A will appear and enter into function.

A la figure 6, le piston 7, poussé par l'explosion, effectue le mouvementdétente. Le volume variable ll augmente, c'est le temps moteur. In FIG. 6, the piston 7, pushed by the explosion, performs the relaxation movement. The variable volume ll increases, this is the motor time.

Le piston 6, sollicité vers le centre par le villebrequin 2, aspire le mélange gazeux par l'orifice A. Le volume variable 10 augmente. L'admission est en cours.The piston 6, biased towards the center by the crankshaft 2, sucks the gas mixture through the orifice A. The variable volume 10 increases. Admission is in progress.

A la figure 7, le piston 7 est en fin de détente. Le volume variable 11 a fini d'augmenter. L'orifice d'échappement C va se présenter, et l'évacuation des gaz brûlés va commencer dès le retour du piston amorcé. In FIG. 7, the piston 7 is at the end of expansion. The variable volume 11 has finished increasing. The exhaust port C will appear, and the evacuation of the burnt gases will begin as soon as the primed piston returns.

Le piston 6 est en fin d'admission. L'orifice A prévu à cet effet va être dépassé. Le volume variable 10 a fini d'augmenter.The piston 6 is at the end of admission. The hole A provided for this purpose will be exceeded. The variable volume 10 has finished increasing.

A la figure 8, le piston 7, poussé par le villebrequin 2, chasse les gaz brûlés par l'orifice C. Le volume variable 11 diminue. L'échappement est en cours. Le piston 6, poussé par le villebrequin effectue le temps de compression des gaz. Le volume variable 10 diminue. In FIG. 8, the piston 7, pushed by the crankshaft 2, drives out the gases burned by the orifice C. The variable volume 11 decreases. The exhaust is in progress. The piston 6, pushed by the villebrequin performs the gas compression time. The variable volume 10 decreases.

A la figure l, pour le piston 7, lréchappement est termine. In FIG. 1, for piston 7, the exhaust is finished.

L'orifice d'admission A va apparaitre. Le même piston, sollicité par le villebrequin 2, va commencer un nouveau temps d'admission par l'orifice A.The intake port A will appear. The same piston, requested by the Villebrequin 2, will start a new admission time through the orifice A.

Le cycle des quatre temps est reconduit et recommence en figure 2. Pour le piston 6, la compression est terminée. Les gaz sont comprimés au maximum dans la chambre d'explosion 12. En B, l'étincelle peut jaillir et provoquer une nouvelle détente, ou temps moteur. Le cycle des quatre temps recommence comme ci-dessus. The cycle of the four times is repeated and starts again in FIG. 2. For the piston 6, the compression is finished. The gases are compressed to the maximum in the explosion chamber 12. At B, the spark can spring up and cause a further expansion, or engine time. The four-stroke cycle begins again as above.

Comme on le voit, dans la présente invention, la place proposée aux segments d'étanchéité ne manque pas : sur les pistons 6, 7, entre rotor et stator (35,36,37,38,1, entre le stator 1 et les entretoises 8,9. As can be seen, in the present invention, the space proposed for the sealing segments is not lacking: on the pistons 6, 7, between the rotor and the stator (35,36,37,38,1, between the stator 1 and the spacers 8.9.

Dans les derniers moteurs rotatifs déjà évoqués, les trois arêtes du rotor frottaient contre la paroi intérieure du stator 1 qui leur servait de guide. Ici, les frottements effectifs sont limités aux seuls contacts des segments d'étanchéité. I1 convient de noter aussi que tous les éléments mobiles sont axés : le villebrequin 2 sur le stator 1, les platines 33, 34 du rotor sur le villebrequin 2 poêles coussinets 29, 30, les pistons 6 et 7 sur les platines 33, 34 aux points XI et X2. Ceci répond techniquement aux phénomènes d'usure. In the last rotary motors already mentioned, the three edges of the rotor rubbed against the internal wall of the stator 1 which served as their guide. Here, the effective friction is limited to only the contacts of the sealing segments. I1 should also be noted that all the mobile elements are focused: the Villebrequin 2 on the stator 1, the plates 33, 34 of the rotor on the Villebrequin 2 stoves bearings 29, 30, the pistons 6 and 7 on the plates 33, 34 aux points XI and X2. This technically responds to wear phenomena.

Dans la description succincte de l'invention qui vient d'être
faite, on s'est bien entendu limité aux informations nécessaires h l'homme du métier pour la compréhension et la mise en oeuvre, sans exposer à nouveau l'état de la technique connu de cet homme du métier ou à sa portée immédiate et qui ne fait pas partie des caractères essentiels de l'invention. In the brief description of the invention which has just been
made, of course, we limited ourselves to the information necessary for a person skilled in the art for understanding and implementing it, without again exposing the state of the art known to this person skilled in the art or to its immediate scope and which does not form part of the essential features of the invention.

Claims

1.- Internal combustion rotary engine where the four intake, compression, expansion and exhaust stages follow one another on a single engine revolution, characterized in that it comprises - a stator (1) fitted with orifices (A, B, C) for the intake, ignition and exhaust functions, - a rotor made up of two plates (33,34) held separate and integral by the spacers (8,9), - a three-axle crankshaft (2) pins (T1, T2, T3), - three connecting rods (3,4,5), two of which are twinned (3,4) and articulated on a piston (6) by an axis (39), - two pistons (6,7 ) in the form of a pedal, one of them (7) articulated on its connecting rod by the axis (40) moving in opposition to the other (6), - an inverter consisting of four pinions (13,14, 15,16) meshed as follows: a planet (14) integral with the crankshaft (2) opposite

planet (13) secured to the plate (33), relayed to each other by a satellite (15) opposite a satellite (16) both secured to the stator (1) by their axis (21).

2.- rotary motor according to claim 1, characterized in that the crankshaft (2) moved by the pistons (6,7) and their connecting rods (3-4, 5), and integral with the planet (14) rotates the rotor in opposite direction and allows it to position itself successively for the execution of the four stages of the intake, compression, expansion, exhaust cycle.

3. A rotary motor according to claim 1 or claim 2, characterized in that the plates (34.33) carrying fins (i, j, k, l,) over their entire surface, provide ventilation to the measure of the number of revolutions of the engine, and opposite, the openings (a, b, c, d, e, f, g, h) made in the flanges (11,10) and the number of which can be increased at will.