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Moteur explosions.
La présente invention se rapporte un moteur à explosions comportant plusieurs pistons tournant dans un espace utile en forme de tore susceptible d'être subdivisé par des tiroirs. Conformément à l'invention, le moteur IL explosions comporte un rotor jouant le rôle de volant et
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présentant 1 sa périphérie une gorge qui, avec une gorge formée dans une enveloppe fixe dont il est entouré, forme l'espace utile destiné aux pistons dont est muni le rotor; en outre, afin d'assurer l'étanchéité au joint circulaire entre le rotor et l'enveloppe, il est prévu un joint labyrinthe.
Le tiroir peut être disposé entre l'ouverture d'admission et l'ouverture d'échappement de manière à constituer, en position fermée, d'une part une chambre de compression et d'autre part une chambre d'explosion.
Des moyens peuvent toutefois être prévus pour que la com- pression de l'air de charge et du mélange s'effectue en de- hors de l'espace utile.
Deux exemples d'exécution de l'invention sont repré- sentés à titre d'exemple au dessin, dans lequel:
La fig. 1 est une coupe verticale du premier exemple d'exécution;
La fig. 2 est une coupe horizontale suivant la ligne II-II de la fig. 1; La fig. 3 est une élévation partielle du moteur vu de la gauche de la fig. 1;
Les figs. 4 - 8 sont des représentations schéma- tiques dans lesquelles le rotor occupe diverses positions de service.
La fig. 9 représente le second exemple d' exé- cution en coupe verticale suivant la ligne I-I de la fig. 10;
La fig. 10 est une coupe horizontale suivant la
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ligne X-X de la fig. 9 ;
La fig. 11 est une élévation latérale de la fie. 9 ;
La fig. 12 est une vue du moteur en élévation à échelle réduite;
La fig. 13 est un détail vu en coupe; enfin,
La fig. 14 est une représentation schématique du moteur destinée . permettre de comprendre le mode de f onc tionnement .
Sur l'arbre moteur 2 est calé le rotor 1 qui, à sa périphérie, présente une gorge 3 de section semi- circulaire. Cette gorge 3 constitue, conjointement avec une gorge correspondante 4 formée dans l'enveloppe 5 en deux pièces qui entoure le rotor, un espace utile 6 en forme de tore et destiné aux trois pistons 7,7',7" dont est muni le rotor 1. La jante du rotor, que l'on conserve massive, joue le rôle de volant. Les pistons 7,7',7", qui sont venus de fonderie avec le rotor 1, sont également répartis sur la circonférence de ce dernier et sont munis de languettes d'étanchéité 8 sur la moitié extérieure de leur circonférence par laquelle ils glissent le long de la gorge 4 qui leur est affectée dans l'enveloppe 5.
Entre le rotor 1 et l'enveloppe 5 est prévu un joint . laby- rinthe 9 indiqué schématiquement, de sorte que les pistons 7 partagent l'espace utile 6 en trois chambres égales et étanches.
L'enveloppe 5 présente à sa partie supérieure une entrée d'air extérieur 10 et 1 sa partie inférieure une
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ouverture d'échappement 11 destinée aux gaz brûlés, ainsi qu'un passage d'admission d'air de balayage 11' relié à un compresseur non figuré. De plus, l'enveloppe 5 est munie d'un refroidissement par circulation d'eau dont l'entrée et la sortie sont respectivement indiquées en 12 et 13.
Le refroidissement du rotor est assuré par des ailettes 1'.
Le tiroir 14, par lequel l'espace utile 6 peut être subdivisé, est actionné desmodromiquement à partir de l'arbre moteur 2 par l'intermédiaire d'une came 15 et d'un ressort 16 de telle sorte qu'il partage l'espace utile 6 pendant des périodes de te:nps déterminées. Immé- diatement l'avant du tiroir 14 débouche une conduite de dérivation 17 qui, partant de l'espace utile 6, aboutit 1 un carburateur 18 et réunit celui-ci à un cylindre de pompe 19 dans lequel va et vient un piston 20.
En amont du cylindre de pompe est disposée une soupape de retenue 21, et en aval une soupape de retoule- ment 22. Une magnéto 24 entraînée à l'aide d'un pignon chaîne 23 calé sur l'arbre moteur 2 fait éclater pério- diquement des étincelles à la bougie d'allumage 25.
Le mode de fonctionnement du moteur est le sui- vant :
Chaque piston, par exemple 7', du rotor 1 aspire, après avoir dépassé l'ouverture d'admission 10 de l'air exté- rieur dans l'espace utile 6 (fig.4) jusqu'au moment où. le piston suivant 7 dépasse l'ouverture d'admission 10. Apres que le tiroir 14 s'est ouvert peu avant l'arrivée du piston 7', que ce dernier a dépassé le tiroir (fig.5) et que le
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tiroir a ensuite refermé l'espace utile 6 (fig.6), l'air aspiré se trouve comprimé par le piston suivant.dans la chambre formée entre lui et le tiroir fermé 14 (fig.6), refoulé à travers le carburateur 18, mélangé à du carburant, après quoi le mélange explosif préparé est comprimé dans le cylindre de pompe 19.
Dès que ce piston 7 a complètement obturé l'orifice 17' (fig.7) de la conduite de dérivation 17 dans l'espace utile 6, la pression diminue quelque peu dans la conduite de dérivation, de sorte que la soupape de retenue 21 se ferme (fig.8). Le piston 20 de la pompe avance alors dans le cylindre 19, auquel cas la soupape de refoulement 22 s'ouvre, et le mélange explosif est refoulé, sous une pres- sion accrue, dans la chambre qui se forme aprs le passage du piston 7 entre celui-ci et le tiroir 14.
Dès que le piston de pompe 19 commence son mouve- ment rétrograde, la soupape de refoulement 22 se referme et, au même instant, la bougie 26 située à l'arrière du pis'con 7 enflamme le mélange explosif, communiquant de ce fait une impulsion motrice à ce piston. Lorsque le piston 7 a démasqué l'ouverture d'échappement 11, les gaz brûlés se trouvant sous pression s'échappent vers l'extérieur et le résidu continue à être refoulé au dehors entre l'air de balayage pénétrant par l'ouverture d'admission d'air 11 ' et le piston suivant 7', jusqu' ce que le piston 7"ait dépassé l'ouverture d'échappement.
Entre temps, le piston 7 est revenu dans sa position primitive représentée , la re fig. 5, aprs quoi le même cycle d'opération se produit.
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Comme, toutefois, la même série d'opérations s'est déroulée entre temps entre les pistons 7' et 7", la pompe 19 et le tiroir, il s'ensuit qu'à chaque révolution le rotor 1 transmet l'arbre 2 trois impulsions motrices.
En ce qui concerne le second exemple d'exécution suivant les figs. 9-14, l'espace utile circulaire est à section elliptique et le rotor comporte, ici encore, trois pistons 7, 7', 7". Chaque piston est muni d'un chapeau 8 guidé dans une rainure et entre des joues 31 et 32 de telle sorte que, sous l'action de '-Le force centrifuge, il soit amené à s'appliquer contre la paroi de la gorge 4. La face extérieure du chapeau est munie de pattes d'araignée 33 qui, en vue d'assurer l'étanchéité, sont remplies de lubréfiant.
Entre le rotor 1 et l'enveloppe fixe 5 est prévu un joint , labyrinthe constitué par des rainures 9' établies dans la partie tournant et dans la partie fixe et de nervures 9' ajustées dans ces ra.inures. Les nervures 9" n'atteignent pas le fond des rainures d'étanchéité 9' et il est formé à cet endroit des rainures des interstices remplies d'un liquide. Entre les nervures 9" et les rainures @ d'élan chéité 9' il n'est menacé qu'un jeu très faible dams le sens axial, afin de constituer des points de laminage qui empê- chent que le liquide soit chassé par refoulement. On obtient ainsi une étanchéité absolument parfaite qui ne donne lieu qu'à de faibles pertes par frottement.
L'enveloppe 5 est divisée obliquement et comporte deux flasques 34 dans lesquels sont montés les paliers à
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rouleaux affectés 1 l'arbre 2. 11' et 11 désignent deux ouvertures d'échappement diamétralement opposées. Deux tiroirs 14 et 14' de forme sphérique sont en outre prévus dans l'enveloppe aux extrémités d'un même diamètre; ces ' tiroirs présentent une échancrure 35 qui permet le passage des pistons du rotor.
Les tiroirs sont munis d'un arbre creux
36 monté dans l'enveloppe 5; celle-ci présente des surfaces de séparation verticales passant par l'axe du tiroir, ce clui permet de démonter les tiroirs en enlevant les éléments d'enveloppe 5", Les tiroirs 14 et 14' sont commandés partir d'un pignon 37 calé sur l'arbre 2 et avec lequel coo- pèrent des pignons 16' calés chacun sur l'un des ases de -tiroir; lorsque les pistons sont au nombre de trois, il faut que les tiroirs tournent trois fois plus vite que l'arbre 2. A l'intérieur des tiroirs creux sont formées des nervures 38 disposées en hélice, si bien que les tiroirs jouent, en tournant, le rôle de ventilateurs et aspirent l'air de charge qu'ils envoient par des conduites 39-et 39' dans un carburateur commun.
Au sortir du carburateur, le mélange est amené par des conduites 40 et 40' (fig.14) aux cylindres 19 et 19' des pompes de charge. Les extrémités des condui- tes 40 et 40' sont munies dhacune d'une soupape de retenue 21, et les pompes de charge envoient le mélange par les conduites 41 et 41' dans l'espace utile circulaire, des soupapes d'admission 22 commandées étant prévues aux ex- trémités de ces conduites.
La commande des pompes de charge etdes soupapes
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22 est représentée la fig. 12 et comprend un pignon 42 calé sur l'arbre 2 et coopérant avec un pignon 43. Avec ce dernier engrènent des pignons 44 et 44' qui actionnent des plateaux de manivelle 45 et 45' ainsi que des cames 46 et 46'. Le plateau de manivelle 45 actionne la pompe de charge 19 par 1'intermédiaire de la bielle 47, et le plateau de mani- velle 45' actionne la pompe de charge 19' par l'intermédiaire de la bielle 47'. La commande des soupapes d'admission 22 s'effectue à partir des cames 46 et 46' par l'intermédiaire des leviers 48 et 49 et des tringles 50.
Les soupapes 22 sont chargées par des ressorts de fermeture 51. 25 désigne, à la fig. 14, les bougies d'allumage qui sont mises en action à l'aide d'un dispositif d'allumage 24'.
Le mode de fonctionnement de la forme d'exé- cution décrite ci-dessus est le suivant :
L'entraînement des pompes de charge et la commande des soupapes d'admission sont réglés de telle sorte que la pompe de charge produit la compression maximum du mélange de charge qui lui est amené du carburateur 18 par la conduite 40 au moment précis où, aprés avoir dépassé le tiroir, un piston vient de démasquer l'orifice de la conduite 41. A ce moment, le tiroir 14 a aussi obturé l'espace utile; le mécanis- me de distribution ouvre la soupape 22 et le mélange de charge est chassé par la pompe de charge dans l'espace utile situé à l'arrire du piston.
La soupape d'admission se referme sous l'action du ressort 51 et l'étincelle qui éclate à la bougie d'allumage enflamme le mélange; le piston est alors chassé vers l'avant. Lorsque le piston a démasqué les rainures
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d'échappement il ou 11', les gaz brûlés peuvent s'échapper de la cambre d'explosion, et ils sont refoulés vers l'ex- térieur par le piston suivant. Pendant que le rotor accom- plit une révolution, il se produit six explosions, ce qui donne au moteur un moment de rotation particulièrement uni- forme.
On pourrait rendre variable la course des pompes de charge afin de permettre la variation de la quantité d'air aspirée. On pourrait aussi affecter à chaque point d'al- lumage deux pompes de charge qui pourraient être couplées à volonté en série ou en parallèle.
Afin de diminuer la vitesse de rotation des tiroirs, celui-ci pourrait aussi comporter plusieurs évidements permettant le passage des pistons dans le tiroir; de plus, les tiroirs pourraient être élastiquement appliqués contre les surfaces avec lesquelles ils doivent former joint étanche.
Les bougies d'allumage sont de préférence incli- nées dans la direction du piston par lequel la chambre d'explosion est délimitée d'une part. Bien entendu, il peut être prévu un nombre plus faible ou plus élevé de pistons, ainsi qu'un nombre différent de tiroirs ; enfin, il est pos- sible de construire des groupes composés de plusieurs élé- ments comportant ahacun un espace utile circulaire et tra- vaillant sur un même arbre.