Moteur à combustion interne rotatif. L'invention a pour objet un moteur à combustion interne rotatif, comprenant un rotor central et, de part et d'autre de ce rotor central, un rotor de compresseur muni de palettes et un rotor de détendeur muni de palettes, ces trois rotors étant solidaires en rotation et les rotors de compresseur et de détendeur tournant chacun dans une chambre cylindrique d'un stator autour d'un axe excen trique par rapport à celui de cette chambre, le rotor central étant pourvu de chambres de combustion coopérant avec un manchon distri buteur de même axe, de faon à commander la communication entre les chambres de eom- bustion et le compresseur et le détendeur,
le tout de manière qu'à chaque tour il y ait un remplissage de chaque chambre de combustion par des gaz frais comprimés par le compres seur, une combustion dans cette chambre, et une détente dans le détendeur des gaz brû lés engendrés par cette combustion.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du moteur selon l'invention. La fin. 1 est une vue en élévation latérale de cette forme d'exécution avec demi-coupe axiale dans la moitié inférieure.
La fin. 2 est, mie coupe axiale de l'ensem ble du rotor central et du rotor de détendeur. Les fil. 3 et 4 sont des coupes suivant 3-3 et 4-4 de la fig. 2, Les fig. 5 et 6 sont respectivement une coupe axiale et une coupe transversale du rotor de compresseur.
Les fig. 7 et 8 sont respectivement une vue en bout et une coupe transversale du flasque du stator fermant la chambre du détendeur.
La fig. 9 est une coupe partielle à plus grande échelle suivant 9-9 de la fig. 1.
La fig. 10 est une coupe transversale du stator suivant 10-10 de la fig. 11.
La fig. 11 est une coupe axiale partielle suivant 11-11 de la fig. 10.
La fig. 12 est une coupe transversale sui vant l2-12 de la fig. 1.
La fig. 12a est une coupe transversale sui vant 12a-12a de la fig. 1, et les fig. 13-13a, 14-14a, 15-15a sont des coupes analogues aux fig. 12-12a, respective ment, montrant diverses positions des rotors.
Comme représenté plus clairement à la fig. 2, l'ensemble des rotors comprend un corps présentant un bout d'arbre creux 200, une portée 201 de diamètre phis grand, por tant _1e rotor de compresseur 102, une partie 104, formant. le rotor central et une partie de grand diamètre 103, formant. le rotor de dé tendeur, auquel fait. suite le bout. d'arbre 101.
Les bouts d'arbre 101 et 102 (fig. 1) sont. montés dans des paliers à rouleaux ou anti friction 105 et 106 portés par un stator com prenant un corps central d'une seule pièce et présentant des chambres cylindriques 107 et 108 dans lesquelles tournent les rotors à pa lettes et un alésage 109 dans lequel est disposé le rotor 104. La chambre 107 est fermée extérieurement par un flasque amovible 110 fixé par des goujons 112; la cham bre 108 est fermée extérieurement par un flasque amovible 114 fixé par des goujons 116. Les fonds 111 et 115 des chambres 107 et 108 font partie du corps central du stator.
Les axes des chambres cylindriques 107 et 108 sont excentrés par rapport à l'axe de rota tion de l'ensemble des rotors 102, 103 et 104. Les rotors possèdent des fentes radiales 118, 119 (fig. 6) 120, 121 (fig. 4) dans lesquelles peuvent coulisser des palettes 122, 123, 124, 125 (fig. 1 et 12-12), qui s'écartent sous l'effet de da force centrifuge pendant la rota tion et dont les extrémités viennent porter sur des chemises 126, 127 pouvant tourner libre ment dans les chambres correspondantes du stator, les rotons 102 et 103 étant tangents à ces chemises.
Les rotors, les chemises, les palettes et les fonds des chambres limitent des espaces de capacité périodiquement variable.
Dans le fond 111 de la chambre 107 est ménagée une lumière d'admission 132 (fig. 10a-12) et le rotor 102 est percé de canaux de refoulement radiaux 133, 134, si tués en avant des palettes 122, 123, en suppo sant que le moteur tourne dans le sens de la flèche (fig. 12).
Le rotor 104 comprend un noyau cylindri que muni de deux évidements symétriques longitudinaux (fig. 2) et une douille 202, em manchée à chaud sur ce noyau, de façon à limiter avec les évidements deux chambres de -combustion 135 et 136. Un manchon distribu teur fixe 137 est emmanché dans l'alésage 109 du stator et pénètre avec un ajustage précis dans une rainure circulaire 203 du rotor 103 (fig. 2).
La douille 202 est percée aux extré mités des chambres d'explosion 135, 136 de lumières 204, 205, 206, 207 et le manchon 137 est percé, du côté du compresseur d'une lumière d'admission 140, s'étendant sur 90 (fig. 12) et du côté du détendeur d'une lu- mière d'évacuation 142 s'étendant sur 180 , à laquelle fait suite une seconde lumière d'éva cuation 143 s'étendant sur 70 , ces deux lu mières étant séparées par une partie pleine 141 (fig. 12a) occupant un espace angulaire de 20 . Enfin, le manchon 137 est percé de deux lumières médianes 144 et 144a livrant passage à l'étincelle d'une bougie d'allumage 145, le moteur décrit étant un moteur à explo sions.
Les gaz de la combustion produits dans les chambres de combustion 135, 136 peuvent se rendre dans les espaces de travail du déten deur à travers les lumières 112, 143 et des canaux d'entrée radiaux 146, 147 du rotor 103, ces canaux étant situés en arrière des pa lettes 124, 125 pour le sens (le rotation figuré au dessin. Dans le flasque 114 sont ménagées deux lumières d'éehappement 148, 149 (fig. 7 et 12a).
La chambre 108 est plus longue que la chambre 107, de sorte que le volume du dé tendeur est plus grand que celui du compres seur, ce qui permet d'utiliser toute la détente des gaz.
On remarquera que le rotor 103 (fig. 2 et 4) présente intérieurement une cloison dia métrale 208, dans laquelle sont ménagées les glissières 120, 121 pour les palettes 121, 125 et que le fond 209 dudit rotor est percé de trous 210, tandis que le bout d'arbre creux 200 est percé de trous<B>211.</B>
Au cour., de la rotation, .l'air contenu dans le rotor 1.03 est chassé par la force centrifuge vers la périphérie de part, et d'autre de la cloison 208 et. s'échappe par les orifices 210. La dépression ainsi créée aspire de l'air frais .par les trous 211 et la cavité 212, l'enveloppe 211 du bout d'arbre 200 étant percée de trous <B>213.</B> Il s'établit ainsi une ventilation naturelle puissante qui refroidit efficacement la paroi interne des chambres clé combustion 1.35, 136 et du rotor clé détendeur 103. Les trous 150 du flasque 111 sont en nombres inégaux à ceux des trous 210, 211, pour éviter le bruit de sirène.
L'ensemble des rotors et. de ses bouts d'ar bre est., de préférence, réalisé en bronze au glueinium à 98 % de cuivre et 2 % de gliiei- nium, c'est-à-dire un alliage de grande eon- ductibilité thermique permettant l'évacuation facile des calories, de grande dureté, ayant une élasticité et une résilience excellentes et ne grippant pas en cas d'insuffisance momen tanée du graissage.
La construction des chambres d'explosion avec douille de bronze au glucinium rappor tée à chaud 202 facilite l'usinage.
Les chemises 126 et 127 sont montées flot tantes dans leurs chambres respectives, avec un certain jeu et sont guidées par des galets de centrage, représentés aux fig. 1, 9, 12 et 12a. Chaque galet s'engage dans une gorge 216 taillée à la périphérie de la chemise et est monté à roulements à billes dans un carter 217 fixé sur le stator. Deux galets de cen trage 218, 219,à 90 l'un de l'autre, guident la chemise 126 pour le compresseur. Cette paire de galets pourrait être disposée de façon que lorsque la résultante des efforts internes agis sant sur la chemise 126 atteint sa valeur maxi mum, elle soit dirigée suivant la bissectrice de l'angle que font entre eux les plans passant par l'axe de la chemise et ceux des galets.
La chemise 127, plus longue, est guidée par deux paires de galets de centrage 215, 221, 220, 222 (fig. 12a), les galets 221, 222 n'étant pas visi bles à la fig. 1, puisqu'ils se trouvent derrière le plan de projection. Ces paires de galets sont également à 90 deux à deux. Les deux paires de galets pourraient également être disposées de faon que lorsque la résultante des efforts internes agissant sur la chemise 127 atteint sa valeur maximum, elle soit dirigée suivant la bissectrice de l'angle que font entre eux les plans passant par l'axe de la chemise et les axes des galets 215, 220 et 221, 222 respecti vement.
Les chemises 126, 127 sont entraînées en rotation à grande vitesse par le rotor et le montage décrit réduit les frottements au mi nimum tout en permettant les dilatations des chemises sous l'effet de la température et de la force centrifuge sans risque de grippage. Les galets sont toujours à basse température et le graissage de leurs axes est facile à réaliser.
Comme représenté à la fig. 9, les palettes, aussi bien pour le détendeur que pour le compresseur, sont constituées par un empilage de lames d'acier à ressort 223, alternant avec des plaquettes de duralumin 224. Cette dispo sition permet d'assurer une bonne étanchéité des palettes ;sur les chemises, grâce aux lignes de contact multiples correspondant aux di- verses lamelles et aux petites chambres de détente entre les lamelles successives, tandis que les plaquettes de dura:lumin permettent le léger glissement relatif des lamelles en cours de rotation avec le minimum de frotte ment et d'inertie.
En fonctionnement normal, les palettes sont projetées par la force centrifuge contre les ehemises. Pour assurer l'étanchéité au mo ment du démarrage, des ressorts 225 sont dis posés entre le fond des rainures et les palettes, de facon à les solliciter vers l'extérieur.
Comme on le voit aux fig. 1, 10 et 11, la partie centrale du .stator qui entoure les chambres de combustion à haute température présente un espace de circulation d'eau de refroidissement 226, limité intérieurement par le manchon fixe 137. Dans cet espace 226 sont formés deux bossages, dont l'un, 227, sert au montage de la bougie d'allumage 145 et. l'autre, 228, forme le conduit d'admission 229, au-dessus duquel est monté le carburateur 230 (fig. 1) et qui est entouré par une che mise 231 en communication avec la chambre 226. L'eau de refroidissement .qui circule dans la chambre 226 s'échauffe au contact du man chon 137 et de la paroi 115 du détendeur et.
l'eau chaude eireulant dans la chemise 231 ré chauffe le mélange combustible, ce qui évite tout givrage sous l'effet de :l'aspiration du compresseur.
t1 condition de réaliser des usinages pré cis, la force centrifuge et le laminage à tra vers les très faibles jeux tolérés suffisent à assurer l'étanchéité.
Le graissage du moteur décrit s'est avéré des plus aisés et n'exige pas de graissage cen tral sous pression. En particulier, le graissage des palettes dans leurs glissières et sur les chemises est réalisé très efficacement par mé lange de lubrifiant au combustible liquide.
Le fonctionnement du moteur décrit est le suivant: 1 Allumage (fig. 12-12a).
L'ensemble des rotors occupant la posi tion des fig. 1Z-12a, la chambre d'explosion 136 a été remplie de mélange combustible comprimé lors de la phase de compression (voir ci-dessous) et le canal de refoulement 134 du rotor 102 (fig. 12) est sur le point d'être obturé par la partie pleine du man chon 137, du côté compresseur, tandis que le canal 147 du rotor 103 (fia. 12a) est décou vert par la lumière 142 dudit manchon. C'est l'instant où devrait s'effectuer théoriquement l'allumage, s'il n'y avait pas d'avance à l'allu mage. En réalité, l'allumage doit être produit notablement avant l'instant correspondant à la position des fig. 12-12a, mais on a sup posé au dessin que l'avance à l'allumage était nulle.
En pratique, en raison de la grande vi tesse de rotation du moteur, on pourra le mu nir d'un dispositif réglable permettant une importante avance à l'allumage. Dans une va riante, l'allumage par bougie pourrait être supprimé, le résidu de gaz en combustion res tant dans la chambre de combustion en fin de détente pouvant amener l'allumage du mé lange frais. Dans ce cas, l'allumage au départ pourra être obtenu par un simple vibreur.
Au moment de l'allumage dans la chambre 136, la chambre 135 est dans la position cor respondant à la fin de détente dans le déten deur, la palette 124 étant sur le point d'at teindre le bord de l'orifice d'échappement 148. 2 Détente (fig. 12a à 15a).
Les gaz produits par l'explosion se rendent par le canal 147 derrière la palette 125 et la poussée motrice qu'ils exercent sur celle-ci entretient la rotation du moteur dans le sens de la flèche.
Les gaz de l'explosion tendent, à s'échapper par l'espace correspondant à la lumière 142 compris entre le rotor central et le rotor de détendeur, et par le canal 146 vers la chambre de détente A (fig. 12a). Toutefois, dès le dé but de la détente, la partie pleine 141 obture le canal 146 et empêche la fuite directe des gaz de combustion à l'échappement.
La détente se poursuit sur 180 , jusqu'au moment où la chambre 136 vient occuper la position primitivement occupée par la cham bre 135 à la fig. 12a et où la palette 125 vient occuper la position primitivement occupée par la palette 124 à la même figure. Les positions successives sont représentées sur fig. 12a, 13a, 14a, 15a.
3 Echapppementt. A la fia. 12a, la cliambre 135 et la cham bre A1 étaient sur le point d'être mises à l'échappement. Comme le montrent les fia. 12a et 13a, la chambre 135 est isolée pendant la rotation d e 20 correspondant à la partie pleine 141, tandis que la chambre A1 se trouve déjà à l'échappement. La chambre 135 est à son tour mise à l'échappement du fait que le canal 146 dépasse la partie pleine 141 (fia. 13a), et le vide produit par l'échappe ment à grande vitesse provoque une véritable succion dans la chambre 135.
L'évacuation de la chambre 135 a lieu sur les 70 d'angle d'ouverture de la lumière 143. 4 Compression.
En fin d'évacuation de la chambre 135, le canal 146 est masqué par la partie pleine du manchon 137 (fia. 14a). En même temps (fig. 14) le canal 134 est démasqué par la lumière 140 du manchon 137. Le mélange com primé dans la chambre B du compresseur pé nètre dans la chambre 1.35 et ce remplissage se poursuit pendant les 90" correspondant à l'angle d'ouverture de la lumière 140. Une poaition intermédiaire est représentée à la fi-. 1:5.
La. fin du remplissage correspond à la position de la. fia. 1_2a, dans laquelle la chambre 1.35, ayant tourné de 180 , s'est subs tituée à. la. chambre 136.
On voit en définitive, que pour chaque tour de l'arbre, il se produit pour chaque chambre 137, 136 un e@-ele complet: allumage, détente, échappement, remplissage et qu'il se produit deux impulsions motrices par tour du moteur.
Le cycle du compresseur ressort des fig. 72 à 15, à la fig. 15, la palette 122 est sur le point (le franchir l'orifice d'admission 132. lia chambre D est en phase d'aspiration, la chambre C au début (le la phase de compres- sion et la chambre B au début de la phase de remplissage de la chambre 135.
On remarquera qu'il existe deux orifices d'échappement 148, 149, le premier étant dis posé de faon à régler l'ouverture clé l'échap pement et le second de façon à permettre l'évacuation complète des gaz brûlés situés en avant de la palette 124 (fig. 14a).
On remarquera aussi que la communica tion entre le compresseur et le détendeur à travers les chambres 135, 136 est toujours interrompue, sauf pendant un court instant au moment de la fin de l'échappement et du début du remplissage (fig. 14a). Cet instant peut être mis à profit, s'il y a lieu, pour pro duire un léger balayage des gaz brûlés par une très petite quantité de gaz frais.
De toute façon, le compresseur est isolé de la chambre de combustion au moment de l'explosion.
Le moteur décrit peut être facilement éta bli pour fonctionner suivant le cycle Diesel ou semi-Diesel en remplaçant la bougie par un injecteur et la tête d'allumage par une pompe.
Le moteur décrit peut être lancé à la main, par un démarreur électrique ou par l'air comprimé.
Un prototype du moteur décrit tournant à vitesse réduite (3500 à 4000 t/min) aspirant 2 ¿ 750 = 1500 cm de mélange, comprimé à un taux de compression de 5, fournit une puissance de 80 à 100 CV pour Lin poids de 50 kg et un encombrement de 25 cm de dia mètre et de 50 cm de longueur.
La détente prolongée du moteur décrit abaisse considérablement la température à l'échappement et la température de régime du détendeur. Ces avantages se traduisent par une amélioration très sensible du rendement et tn échappement, silencieux. La vitesse de rotation du moteur écrit peut atteindre de très hautes valeurs, 20 000 tours/min. par exemple, ce qui contribue à augmenter encore la puissance massique de ce moteur.
Dans le moteur décrit, grâce à la portée des palettes sur des chemises rotatives, l'am plitude et la. vitesse du mouvement relatif de rotation des palettes par rapport aux che mises sont extrêmement. réduites et le frotte ment- et l'usure sont., par eoiiséquent, très faibles.
Tout. mouvement alternatif, à l'exception du mouvement relativement lent. clés palettes, est supprimé. Le cycle du moteur écrit ne comporte pas de point mort, ce qui rend inu tile la présence d'un volant et permet du même coup une grande souplesse, des varia tions de régime instantanées et un ralenti très doux et stable.
Dans le moteur décrit, le remplissage des chambres d'explosion à grand régime est. excellent, du fait que l'aspiration et le refou lement du compresseur s'effectuent. d'une ma nière pratiquement continue. L'échappement s'opère également d'une manière pratiquement continue et à peu près constante. Le régime pulsatoire .des moteurs habituels est ainsi rem placé dans <B>le,</B> moteur décrit .par un régime d'écoulement plus régulier, favorable à un bon rendement et à la suppression des vibra tions et du bruit.
Rotary internal combustion engine. The subject of the invention is a rotary internal combustion engine comprising a central rotor and, on either side of this central rotor, a compressor rotor fitted with vanes and a pressure reducer rotor fitted with vanes, these three rotors being integral in rotation with the rotors of the compressor and of the expansion valve each rotating in a cylindrical chamber of a stator about an axis eccentric with respect to that of this chamber, the central rotor being provided with combustion chambers cooperating with a distributed sleeve striker with the same axis, so as to control communication between the combustion chambers and the compressor and the expansion valve,
all so that at each turn there is a filling of each combustion chamber with fresh gases compressed by the compressor, combustion in this chamber, and an expansion in the regulator of the burnt gases generated by this combustion.
The drawing represents, by way of example, an embodiment of the engine according to the invention. The end. 1 is a side elevational view of this embodiment with axial half-section in the lower half.
The end. 2 is an axial section of the assembly of the central rotor and the pressure regulator rotor. Wire. 3 and 4 are sections along 3-3 and 4-4 of FIG. 2, Figs. 5 and 6 are respectively an axial section and a cross section of the compressor rotor.
Figs. 7 and 8 are respectively an end view and a cross section of the stator flange closing the expansion valve chamber.
Fig. 9 is a partial section on a larger scale on 9-9 of FIG. 1.
Fig. 10 is a cross section of the stator along 10-10 of FIG. 11.
Fig. 11 is a partial axial section on 11-11 of FIG. 10.
Fig. 12 is a cross section taken along 12-12 of FIG. 1.
Fig. 12a is a cross section following 12a-12a of FIG. 1, and fig. 13-13a, 14-14a, 15-15a are sections similar to Figs. 12-12a, respectively, showing various positions of the rotors.
As shown more clearly in FIG. 2, the set of rotors comprises a body having a hollow shaft end 200, a bearing surface 201 of phis large diameter, por tant _1e compressor rotor 102, a part 104, forming. the central rotor and a large diameter portion 103, forming. the idler rotor, to which does. following the end. tree 101.
The shaft ends 101 and 102 (fig. 1) are. mounted in roller or anti-friction bearings 105 and 106 carried by a stator comprising a central body in one piece and having cylindrical chambers 107 and 108 in which the paddle rotors rotate and a bore 109 in which is arranged the rotor 104. The chamber 107 is closed externally by a removable flange 110 fixed by studs 112; the chamber 108 is closed externally by a removable flange 114 fixed by studs 116. The bottoms 111 and 115 of the chambers 107 and 108 form part of the central body of the stator.
The axes of the cylindrical chambers 107 and 108 are eccentric with respect to the axis of rotation of all the rotors 102, 103 and 104. The rotors have radial slots 118, 119 (fig. 6) 120, 121 (fig. . 4) in which can slide pallets 122, 123, 124, 125 (fig. 1 and 12-12), which move apart under the effect of centrifugal force during rotation and whose ends come to bear on liners 126, 127 being able to rotate freely in the corresponding chambers of the stator, the rotons 102 and 103 being tangent to these liners.
Rotors, liners, pallets and chamber bottoms limit spaces of periodically varying capacity.
In the bottom 111 of the chamber 107 is formed an inlet port 132 (fig. 10a-12) and the rotor 102 is pierced with radial delivery channels 133, 134, if killed in front of the vanes 122, 123, in suppo Keep the motor running in the direction of the arrow (fig. 12).
The rotor 104 comprises a cylindrical core which is provided with two symmetrical longitudinal recesses (fig. 2) and a sleeve 202, hot-handled on this core, so as to limit with the recesses two combustion chambers 135 and 136. A sleeve fixed distributor 137 is fitted into the bore 109 of the stator and penetrates with a precise fit into a circular groove 203 of the rotor 103 (fig. 2).
The socket 202 is drilled at the ends of the explosion chambers 135, 136 of ports 204, 205, 206, 207 and the sleeve 137 is drilled, on the compressor side of an intake port 140, extending over 90 degrees. (fig. 12) and on the side of the regulator of an exhaust light 142 extending over 180, followed by a second exhaust port 143 extending over 70, these two lights being separated. by a solid part 141 (fig. 12a) occupying an angular space of 20. Finally, the sleeve 137 is pierced with two median slots 144 and 144a giving passage to the spark from a spark plug 145, the engine described being an operating engine.
The combustion gases produced in the combustion chambers 135, 136 can pass into the workspaces of the regulator through the ports 112, 143 and the radial inlet channels 146, 147 of the rotor 103, these channels being located behind the pallets 124, 125 for the direction (the rotation shown in the drawing. In the flange 114 are provided two exhaust ports 148, 149 (fig. 7 and 12a).
The chamber 108 is longer than the chamber 107, so that the volume of the tensioner is greater than that of the compressor, which allows the full expansion of the gases to be used.
It will be noted that the rotor 103 (fig. 2 and 4) internally has a dia métrale partition 208, in which the slides 120, 121 are formed for the vanes 121, 125 and that the bottom 209 of said rotor is pierced with holes 210, while that the end of the hollow shaft 200 is drilled with holes <B> 211. </B>
During the rotation, .l'air contained in the rotor 1.03 is driven by centrifugal force towards the periphery on either side of the partition 208 and. escapes through the orifices 210. The vacuum thus created sucks in fresh air. through the holes 211 and the cavity 212, the casing 211 of the shaft end 200 being pierced with holes <B> 213. </ B > A powerful natural ventilation is thus established which effectively cools the internal wall of the combustion key chambers 1.35, 136 and of the regulator key rotor 103. The holes 150 of the flange 111 are unequal in number to those of the holes 210, 211, to avoid siren sound.
The set of rotors and. of its arm ends is preferably made of glueinium bronze with 98% copper and 2% gliienium, that is to say an alloy of great thermal eon- ductibility allowing evacuation easy to heat, of great hardness, having excellent elasticity and resilience and not seizing in the event of temporary insufficient lubrication.
The construction of the explosion chambers with hot-applied glucinium bronze bush 202 facilitates machining.
The liners 126 and 127 are mounted floating in their respective chambers, with a certain clearance and are guided by centering rollers, shown in FIGS. 1, 9, 12 and 12a. Each roller engages in a groove 216 cut at the periphery of the sleeve and is mounted with ball bearings in a housing 217 fixed to the stator. Two centering rollers 218, 219, 90 from each other, guide the jacket 126 for the compressor. This pair of rollers could be arranged so that when the resultant of the internal forces acting on the sleeve 126 reaches its maximum value, it is directed along the bisector of the angle formed between them by the planes passing through the axis of the shirt and those of the pebbles.
The shirt 127, longer, is guided by two pairs of centering rollers 215, 221, 220, 222 (fig. 12a), the rollers 221, 222 not being visible in fig. 1, since they are behind the projection plane. These pairs of rollers are also 90 two by two. The two pairs of rollers could also be arranged so that when the resultant of the internal forces acting on the sleeve 127 reaches its maximum value, it is directed along the bisector of the angle formed between them by the planes passing through the axis of the sleeve and the axes of the rollers 215, 220 and 221, 222 respectively.
The liners 126, 127 are rotated at high speed by the rotor and the assembly described reduces friction to a minimum while allowing the liners to expand under the effect of temperature and centrifugal force without risk of seizing. The rollers are always at low temperature and the lubrication of their axes is easy to achieve.
As shown in fig. 9, the vanes, both for the pressure reducing valve and for the compressor, consist of a stack of spring steel blades 223, alternating with duralumin plates 224. This arrangement makes it possible to ensure good sealing of the vanes; on the liners, thanks to the multiple contact lines corresponding to the various slats and to the small expansion chambers between the successive slats, while the dura: lumin pads allow the slight relative sliding of the slats during rotation with the minimum of friction and inertia.
In normal operation, the pallets are thrown by centrifugal force against the liners. To ensure tightness at the time of starting, springs 225 are placed between the bottom of the grooves and the vanes, so as to urge them outwards.
As seen in Figs. 1, 10 and 11, the central part of the stator which surrounds the high temperature combustion chambers has a cooling water circulation space 226, internally limited by the fixed sleeve 137. In this space 226 are formed two bosses, one of which, 227, is used for fitting the spark plug 145 and. the other, 228, forms the intake duct 229, above which is mounted the carburetor 230 (FIG. 1) and which is surrounded by a che placed 231 in communication with the chamber 226. The cooling water. which circulates in the chamber 226 heats up in contact with the sleeve 137 and the wall 115 of the pressure reducer and.
the hot water eireulant in the jacket 231 re heats the combustible mixture, which prevents any icing under the effect of: the compressor suction.
t1 condition of carrying out precise machining, centrifugal force and rolling through the very low tolerated clearances are sufficient to ensure tightness.
The described engine lubrication has been found to be very easy and does not require central pressure lubrication. In particular, the lubrication of the pallets in their slides and on the liners is carried out very efficiently by mixing lubricant with the liquid fuel.
The engine operation described is as follows: 1 Ignition (fig. 12-12a).
The set of rotors occupying the position of FIGS. 1Z-12a, the explosion chamber 136 has been filled with compressed combustible mixture during the compression phase (see below) and the discharge channel 134 of the rotor 102 (fig. 12) is about to be closed by the solid part of the sleeve 137, on the compressor side, while the channel 147 of the rotor 103 (fia. 12a) is uncovered by the light 142 of said sleeve. This is the moment when the ignition should theoretically take place, if there was no advance at the ignition. In reality, ignition must be produced notably before the instant corresponding to the position of FIGS. 12-12a, but it was assumed in the drawing that the ignition advance was zero.
In practice, because of the high rotational speed of the engine, it can be fitted with an adjustable device allowing a large advance in ignition. In a variant, ignition by spark plug could be eliminated, the residue of combustion gas remaining in the combustion chamber at the end of expansion being able to cause ignition of the fresh mixture. In this case, ignition at the start can be obtained by a simple vibrator.
At the time of ignition in chamber 136, chamber 135 is in the position corresponding to the end of expansion in the regulator, the vane 124 being on the point of reaching the edge of the exhaust port. 148. 2 Relaxation (fig. 12a to 15a).
The gases produced by the explosion pass through the channel 147 behind the vane 125 and the driving thrust which they exert on the latter maintains the rotation of the engine in the direction of the arrow.
The gases of the explosion tend to escape through the space corresponding to the aperture 142 between the central rotor and the regulator rotor, and through the channel 146 towards the expansion chamber A (FIG. 12a). However, from the start of the expansion, the solid part 141 closes the channel 146 and prevents the direct escape of the combustion gases from the exhaust.
The trigger continues on 180, until the moment when the chamber 136 comes to occupy the position originally occupied by the chamber 135 in FIG. 12a and where the pallet 125 comes to occupy the position originally occupied by the pallet 124 in the same figure. The successive positions are shown in fig. 12a, 13a, 14a, 15a.
3 Exhaust. A la fia. 12a, chamber 135 and chamber A1 were about to be exhausted. As shown in fia. 12a and 13a, the chamber 135 is isolated during the rotation d e 20 corresponding to the solid part 141, while the chamber A1 is already in the exhaust. Chamber 135 is in turn exhausted as channel 146 passes solid portion 141 (fig. 13a), and the vacuum produced by the high velocity exhaust causes true suction in chamber 135.
Evacuation of the chamber 135 takes place on the opening angle 70 of the lumen 143. 4 Compression.
At the end of evacuation of the chamber 135, the channel 146 is masked by the solid part of the sleeve 137 (fig. 14a). At the same time (fig. 14) the channel 134 is unmasked by the opening 140 of the sleeve 137. The mixture compressed in the chamber B of the compressor enters the chamber 1.35 and this filling continues during the 90 "corresponding to the opening angle of light 140. An intermediate position is shown in figure 1: 5.
The end of the filling corresponds to the position of the. fia. 1_2a, in which the chamber 1.35, having rotated by 180, is substituted for. the. room 136.
We see finally, that for each revolution of the shaft, there is produced for each chamber 137, 136 a complete e @ -ele: ignition, expansion, exhaust, filling and that there are two driving impulses per revolution of the engine .
The compressor cycle is shown in fig. 72 to 15, in fig. 15, the pallet 122 is about to cross the inlet port 132. Chamber D is in the suction phase, chamber C at the start (the compression phase and chamber B at the start of the filling phase of the chamber 135.
It will be noted that there are two exhaust ports 148, 149, the first being arranged so as to adjust the opening key to the exhaust and the second so as to allow the complete evacuation of the burnt gases situated in front of the exhaust. the pallet 124 (fig. 14a).
It will also be noted that the communication between the compressor and the expansion valve through the chambers 135, 136 is always interrupted, except for a short moment at the moment of the end of the exhaust and the start of filling (fig. 14a). This instant can be used, if necessary, to produce a slight sweep of the burnt gases by a very small quantity of fresh gas.
In any case, the compressor is isolated from the combustion chamber at the time of the explosion.
The engine described can be easily established to operate according to the Diesel or semi-Diesel cycle by replacing the spark plug with an injector and the ignition head with a pump.
The described engine can be started by hand, by an electric starter or by compressed air.
A prototype of the described engine running at reduced speed (3500 to 4000 rpm) sucking 2 ¿750 = 1500 cm of mixture, compressed to a compression ratio of 5, provides a power of 80 to 100 HP for Lin weight of 50 kg and a footprint of 25 cm in diameter and 50 cm in length.
The prolonged expansion of the described engine considerably lowers the temperature at the exhaust and the operating temperature of the expansion valve. These advantages translate into a very noticeable improvement in efficiency and the exhaust is silent. The rotational speed of the written motor can reach very high values, 20,000 revolutions / min. for example, which contributes to further increase the specific power of this engine.
In the engine described, thanks to the range of the pallets on rotating liners, the amplitude and the. speed of the relative rotational movement of the pallets with respect to the sheets are extremely. reduced and the friction and wear are therefore very low.
All. reciprocating motion, except for relatively slow motion. pallet keys, is deleted. The written engine cycle does not include a neutral point, which makes the presence of a flywheel unnecessary and at the same time allows great flexibility, instantaneous speed variations and a very smooth and stable idle.
In the engine described, the filling of the explosion chambers at high speed is. excellent, since the suction and discharge of the compressor are carried out. practically continuously. The escapement also operates in a practically continuous and almost constant manner. The pulsating speed of the usual motors is thus replaced in the <B> the, </B> motor described. By a more regular flow speed, favorable to good efficiency and to the suppression of vibrations and noise.