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EP0024460A1 - Procédé pour organiser, avec une nouvelle architecture, des machines rotatives à régimes divers et dispositifs pour la mise en oeuvre - Google Patents

Procédé pour organiser, avec une nouvelle architecture, des machines rotatives à régimes divers et dispositifs pour la mise en oeuvre Download PDF

Info

Publication number
EP0024460A1
EP0024460A1 EP79400602A EP79400602A EP0024460A1 EP 0024460 A1 EP0024460 A1 EP 0024460A1 EP 79400602 A EP79400602 A EP 79400602A EP 79400602 A EP79400602 A EP 79400602A EP 0024460 A1 EP0024460 A1 EP 0024460A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
cylinder
pistons
fitted
cylinders
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP79400602A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Louis Sen. Geraud
Francois-Henri Géraud
Louis Jun. Géraud
Edmond Géraud
Erich Géraud
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GERAUD, EDMOND
GERAUD, ERICH
GERAUD, FRANCOIS-HENRI
GERAUD, LOUIS, JUN.
Original Assignee
GERAUD FRANCOIS-HENRI
GERAUD EDMOND
GERAUD ERICH
GERAUD FRANCOIS HENRI
GERAUD LOUIS JUN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GERAUD FRANCOIS-HENRI, GERAUD EDMOND, GERAUD ERICH, GERAUD FRANCOIS HENRI, GERAUD LOUIS JUN filed Critical GERAUD FRANCOIS-HENRI
Priority to EP79400602A priority Critical patent/EP0024460A1/fr
Publication of EP0024460A1 publication Critical patent/EP0024460A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F01C1/063—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them

Definitions

  • the invention relates to a METHOD FOR ORGANIZING, WITH A NEW ARCHITECTURE, ROTARY MACHINES WITH VARIOUS RPM AND THE DEVICES FOR IMPLEMENTING SAME.
  • a synchronizing mechanism By means of the regulating action of a synchronizing mechanism, one or more pistons (1,2) rotate inside tubular rings (3, which we will already call toroidal cylinders, even if their section is square, elliptical, lozenge-shaped, etc., see fig. 4, line 1), either in compressor mode, or in vacuum pump or extractor mode, or in pump mode to transport or propel liquids, or in engine and / or in other similar regimes, with or without driving the toroidal cylinders or a part thereof.
  • the invention is characterized by the fact that the toroidal cylinders can be all in one piece (or consist of one or more sections, see fig. 4, line 4, diagram 3) referring either to single cylinder (of unit independent) or, by assembling several toroidal cylinders (or sections), multi-cylinders in parallel, in series, in cascade, etc.
  • the invention is also characterized by the fact that the synchro-regulating mechanism of pistons and / or toroidal cylinders can be, indistinctly and in all possible combinations, mechanical (groups of elliptical gears, cams, brakes and clutches, sliding systems linear or sliding with developing curves, etc.), pneumatic, hydraulic liques (cylinders, pumps, rotary motors, etc.), electromagnetic (stepper motors, couplers, etc.), to be arranged in line, in series, in parallel, in cascade, and, therefore, materialize multiple variants all of which fall within the essence of the present invention.
  • mechanical groups of elliptical gears, cams, brakes and clutches, sliding systems linear or sliding with developing curves, etc.
  • pneumatic, hydraulic liques cylinders, pumps, rotary motors, etc.
  • electromagnetic stepper motors, couplers, etc.
  • the invention is also characterized by the fact that, depending on the number of synchro-regulating mechanisms employed jointly in the same device, this results in a different kind of device; in the mode of execution chosen to be exposed, by way of illustrative but nonlimiting example, we have classified this particularity arbitrarily into two genres: ler. genre, devices having a synchro-regulating mechanism; 2nd: genus, having two synchro-regulating mechanisms.
  • the invention is also characterized by the fact that, a toroidal cylinder or a part of this cylinder and a piston can be remelted or not in a single piece, either by assembly, or original.
  • the whole machine becomes rotary; arbitrarily, in the following discussion, we represent as 3rd. kind, a fully rotary machine with a single synchro-regulating mechanism.
  • piston machines internal combustion engines, internal combustion engines, compressors, vacuum pumps, etc.
  • piston machines have all used the same basic architecture (see fig. 1) or else have drifted towards turboshaft engines gas - thus leaving the piston in favor of blade crowns-7, or else, we preferred to the piston a single stator or rotor.
  • the present invention in engine speed, solves this problem.
  • the classic piston engine is a derivative of the pump-steam engines (Tapin, Watts, etc.)
  • the new engine acts not only in engine speed, but also in compressor speed, in regime of vacuum pump or extractor, of pump for conveying or propelling liquids, and in other similar regimes, such as, for example, the regime which is at the origin of all this technique, the steam engine.
  • Fig. 1 represents the architecture of a piston machine, adapted to rotate in engine speed where the piston 1 goes back and forth in the straight cylinder 3.
  • Fig. 2 represents, allegorically, the transposition of the organs of FIG. 1 in a new architecture designed to receive them or the piston 1, followed by the piston-cylinder head 2, moves inside the toroldal cylinder 3 in a given direction and continuously.
  • Fig. 3 represents a schematic embodiment, according to the invention, where a pair of pistons 1 and 2 are synchronized by a reaction bar 9 (here represented by a sliding system) whose extreme axes M and S pivot around the point support P, adjustable, which is located eccentrically to the axis 0 of the device.
  • a reaction bar 9 here represented by a sliding system
  • the synoptic table of figure 4 represents: on the 1st. line, some of the geometric shapes that can be adopted by pistons and cylinders; on the 2nd. line, in the first and second position of the static cylinder cuts containing rotary pistons, in the following positions of the fully rotary cylinder cuts and pistons with 2, 3 and 4 pistons per cylinder.
  • the first engraving represents a linear slide
  • the second engraving the same slide but with a developing curve so as to allow large displacements of one of the points relative to that entrained
  • the third engraving represents the inverted slide system where a slide acts by pivoting on the central fixed slide and drives the other slide.
  • the 4th. engraving represents a synchro-regulating mechanism with elliptical gears and the 5th. engraving a pneumatic or hydraulic synchro-regulating mechanism.
  • the 6th. engraving represents an electrical synchro-regulating mechanism whose magnetic field acts on the pistons.
  • the last engraving of this line 3 represents a multi-plate clutch which can also synchronize the pistons.
  • the first engraving represents a device from the 1st. genre, so with a single synchro-regulating mechanism.
  • the second engraving represents the same device equipped with two synchro-regulating mechanisms, therefore of the 2nd. like, where each of these mechanisms is connected to a piston.
  • the 3rd. engraving represents an entirely rotary device composed of 6 piston-cylinder in series, arranged on the same plane or in a spiral where, between each pair of pistons, an electrical synchro-regulating mechanism has been placed whose magnetic field produces, under given conditions , an effect of greater or lesser importance on the pistons, favoring their behavior so that for each working time of one it is possible to achieve simultaneously, in the other pistons, the intake, compression and exhaust times.
  • This cascade device can work by series of pistons, starting from the 1st. on the 2nd. piston, from the 2nd. to the 3rd. piston, from the 3rd. in the 4th. piston, 4th. in the 5th. piston, from the 5th. to the 6th. piston, etc., or from two to two pistons, going from pistons 1 and 4 to pistons 2 and 5, then from these to pistons 3 and 6, etc.
  • the mode used that represented in the present memory or in that schematized in this figure, one obtains very variable results, especially if each piston-cylinder group is at 1, with 2, 3 and 4 pistons per cylinder, etc.
  • the synoptic table of fig. 5 shows various positions occupied by the fulcrum P in two synchro-regulating sliding mechanisms Linear box, either with a developing curve, and the effect produced in each case by a variation in distance between P and the axis 0 of the device .
  • Fig. 6 shows a section through a device, in accordance with the invention, adapted to engine speed and equipped to rotate according to the cycle of the 1st. kind.
  • Fig. 7 shows a device similar to that of FIG. 6 where the counter cranks have been removed and the synchro-regulating mechanism coupled directly to the crank discs.
  • the synoptic table of fig. 8 represents phases of a motor cycle of the 1st. kind, in accordance with the invention, where the motor is equipped, on the left column, with a synchro-regulating mechanism with linear slide and, on the right column, with a slide with a developing curve.
  • Fig. 9 shows a device, in accordance with the invention, of the 2nd. kind.
  • the left half is adapted to compressor, pump, etc. regime, in which case the device is actuated by the motor 29 (the right half would be symmetrical to that shown on the left).
  • Half of the right is adapted to engine speed. 2nd. kind; in this case the left would be symmetrical to that shown on the right.
  • the synoptic table of fig. 10 represents the phases of the two cycles of a compressor or a pump (like that represented on the left half of FIG. 9) which the pistons carry out for a single revolution of the device.
  • the synoptic table of fig. 11 represents the phases of the two cycles of an engine of the 2nd. kind (like the one represented on the right half of fig. 9) that the pistons make for a single revolution of the drive shaft.
  • Fig. 12 shows a section of a fully rotary engine, in accordance with the invention, or cylinders and pistons rotate together while performing engine cycles of the 1st. kind.
  • the synoptic table of fig. 13 represents the phases of a cycle of 1st. like the first one. column of fig. 8, maie improved by the implementation of the propilus, that the fulcrum, to be able to turn around the axis 0.
  • the transmission axis performs two revolutions of traction for each cycle- engine (like overdrive).
  • Figs. 6 and 7 both represent a device of the 1st. kind suitable for turning in engine speed, in accordance with the invention.
  • the synchro-regulating mechanism is mounted, offset, between the flywheel 11 and the counter-crank 10, thus releasing the device (we will see below the usefulness of this choice);
  • the synchro-regulating mechanism is mounted directly between the crank disc 12 and the 13 which, in this case, is a crank crown which has been hollowed out to allow the hub where the slide 6 pivots , thereby obtaining a compact device.
  • the synchro-regulating mechanism is mounted directly between the crank disc 12 and the 13 which, in this case, is a crank crown which has been hollowed out to allow the hub where the slide 6 pivots , thereby obtaining a compact device.
  • the pistons 1 and 2 (fitted with sealing segments 5), coupled (by insertion, riveted, studded, etc.) to the projections 61 of the crank discs 12 and 13, move, by rotation about the axis 0, inside two toroidal half-cylinders 3 equipped with a fin 4.
  • a seal 30 circumferentially seals the union between the two toroidal half-cylinders 3 while the sealing segments 5 provide, by friction, the seal, on the one hand, between the cylinder half-body 3 and the crank discs 12 and 13 and,. on the other hand, in the center, between the two crank discs.
  • crank disc 13 carrier of the piston 1 is shrouded on the collar of the hollow shaft 56, and on the opposite end of the latter, keyed, the flywheel 11 is mounted integrally with the transmission member 24.
  • the hollow shaft 56 rotates in the needle bearing 46, the latter being mounted in the hub of the star support 14, which is embedded and fixed on the right flank of the toroidal cylinder 3.
  • crank disc 12 carrier of the piston 2 is shrouded on the collar of the shaft 15, on which, once mounted in the hollow shaft 56, is keyed the crank 10.
  • the shaft 15 receives, keyed, the magnetic flywheel 64.
  • flywheel 11 On a given point of the flywheel 11 is a hub inside which pivots the shaft 8 which supports the end of the slide 9, the axis of which is the point M to which we will return.
  • a second slide 7 pivots in the support 16 which is adjustable relative to its support 18; in turn, the latter can rotate on its axis driven by the toothed crown 19 which meshes with the worm 20.
  • the handwheel 11 If, under these conditions, by any means, the handwheel 11 is rotated, it will cause the slide 9 which will pivot around the axis P by resting on the slide 7 and, in this way, it will cause in turn, the counter-crank 10 by means of the slide 6.
  • the flywheel 11 integrating with the piston 1 and the counter-crank doing so with the piston 2, it follows that for each movement of the flywheel 11 takes place an equivalent displacement of the piston 1 and, also, a relative displacement (depending on the position of point P) of the counter-crank 10 and of the piston 2.
  • a support 25 which provides support for the mechanisms for adjusting and controlling the support point P.
  • the latter moreover, could also be fixed as well , for a given function.
  • the piston 1 is also coupled by a projection 61 to the crank ring 13 (which has been hollowed out over a large part of itself to allow passage to the hub of the slide 6) but, this time, it is on the arm (crank) of this crank-crown that the bearing hub of the shaft 8 is placed, the axis of which is the point M.
  • the piston 2 it is coupled to the crank disc 12 which receives the bearing carrier of the slide 6 whose axis is the point S.
  • the crank crown 13 carrying the piston 1 and, at the other end, are keyed, the flywheel inertia 11 (which, as an additional function, carries the magnetic flywheel 64) and a coupler or clutch 28, for the PTO.
  • reaction bar 9 of the first diagram is as in fig.3.
  • MP is equal to PS; theoretically there is a moment of equilibrium.
  • a total immobilization of the piston 2 can be obtained during the first displacement of the piston 1, in which case the initial reaction of the expansion of the gases can be supported by the static cylinder itself, if, as in FIGS. 6 and 7, the bearing 46 is replaced by a non-return mechanism (bearing + freewheel).
  • the piston 1 also discovered the admission.
  • two processes are carried out simultaneously: on the one hand, the forced air not finding enough space behind the piston 1, it will tend to want to leave the "too full” by the exhaust and therefore will ensure a very effective admission behind the piston 1; on the other hand, simultaneously, this overflow effect forming as a barrier will prevent the burnt gases - pushed by the piston 2- from mixing with the fresh air of the intake, process which ends when M reaches 270 ° .
  • the location of the fuel injector is preferably between the two positions occupied by the piston 1 in the 12th. and 13th. lines, the injection being carried out from the passage of the piston 1, until the arrival, in follower-adjuster, of the piston 2. Therefore the injected jet will sweep the compressed air by distributing the liquid in the passage and ensuring an enriched mixture.
  • the fulcrum P can be adjusted with respect to the axis 0 of the device and that it is therefore possible to change the rate of compression; also seen that, fig. 13, the fulcrum can rotate around the axis 0 (as a simple adjustment or continuously, as we will see later) and we can therefore move the place of compression relative to the openings of intake and exhaust, the location will therefore depend on the purpose pursued in the production of the engine (sporty, traction, economical, energy generator, etc.), insofar as a larger compression chamber, therefore larger cubic capacity will result in a smaller rebound stroke or, vice versa, for smaller cubic capacity, a large rebound stroke, etc.
  • Fig. 9 shows a section of a device from the 2nd. kind, according to the invention.
  • the dividing line arbitrarily, we represent two adaptations of the device. genre: on the left, a version to run in pump, compressor, etc .; on the right, a version for turning in engine speed.
  • the flywheels execute an angular displacement of 30o
  • the positions are as follows: the piston 1, by the effect of the slide 9 has largely released the intake (line 2) and its displacement causes, on one side, a suction behind him while, on the other side, in front of him, he compresses the air inside the toroldal cylinder 3 since, despite the equal displacement of m, the piston 2 doesn ' has almost no action.
  • the flywheels continue to center the force on the piston 1 which carries out an intake, by continuous suction effect and, simultaneously, continues the compression cycle, while the piston 2 remains ineffective and keeps the exhaust closed.
  • the flywheels accentuate their effect on the piston 1, while the psiton 2, slightly advanced, stops playing the role of exhaust valve and forms a partition between the intake and the exhaust.
  • the effect of the flywheels causes the end of the stroke of the piston 1 which, on the one hand, has expelled compressed air in front of it and, closing the exhaust, on the other hand, has took the place that psiton 2 occupied at the start of the cycle. Simultaneously, the piston 2 advanced until closing the intake and therefore, took the place occupied by the piston 1 at the start of the cycle.
  • the starting point, 02 corresponds to that where, in a conventional engine, the piston at the end of the compression time reaches the top dead center.
  • point M of piston 1 will offer greater resistance to transmitting force to its steering wheel than point m offers to its own, since the relationship of the lever sp ⁇ pm is more favorable than the relation SP ⁇ P M.
  • the piston 1 When, under the thrust of the gases, the piston 1 causes the angular displacements of 30o, 602 and 90o successively, at the flywheels, it occurs in front of the exhaust. During this journey, simultaneously, it drives out the the gases in front of him.
  • the piston 1 Supported by the action of the flywheels 11 which effect the angular displacement of 135 °, 150o and 165 °, the piston 1, continuing its stroke, ends the compression time before it, while, behind it, continues to take place pulsed intake and, at the same time, internal cooling. Meanwhile, and from any time, depending on the desired result, the injector 43 pressurizes fuel which sweeps the air as it passes. To do this, there is the time between the passage of the piston 1 in front of the intake and the passage of this pedestrian in front of the injector. As a result, the first engine cycle was carried out during the first half-turn of the flywheels 11, therefore of the device.
  • Fig. 12 shows the section of a device of the 3rd. genre suitable for turning in engine speed and characterized by being fully rotatable, according to the invention, as well as incorporating another device of the 3rd. kind working in and on itself, adapted this one in pump mode.
  • a toroldal half-cylinder 32 is mounted on a crank disc 13 which in turn is on the annular pump body 42, the assembly remaining mounted on a non-return device 40 (which may be only one rolling, as we will see further on).
  • This non-return device is itself keyed to the shaft 15 that has been bolted to the frame 25. According to this arrangement, the toroidal half-cylinder 32 can rotate freely in one direction.
  • another half-cylinder 31 Placed on the circumference of the half-cylinder 32, another half-cylinder 31, always external to the first, is mounted by one of its flanks on the flange 12, the central hub of which rotates freely in the bearing 46, while, by its other side, it is on the flange 60, which on one side is integral with the toothed wheel 24, both freely rotating on another bearing 46, then, on the other hand, supports the flywheel 11 .
  • segments 5 provide sealing.
  • a hub which supports the shaft 8 whose axis is the point M.
  • crank disc 13 At a given point on the crank disc 13, there is also a hub which supports the slide shaft 6 whose axis is point S.
  • the flange 12 which forms one body with the cylinder piston 131 is pivoted on its axis by one turn and if this revolution begins at a time which would correspond to the situation of the 1st. column of the 1st line of fig. 8, .the point M of the flange 12 will cause, by the shaft 8, the slide 9 which, by relying on the point P, will make the point S follow.
  • the opening 22 (see fig. 12) is provided with an air intake 33 whose mouth is oriented in the opposite direction to the needles of a watch.
  • the opening 23 of the internal piston-cylinder 232 which is provided with an air intake 54 but oriented in the opposite direction relative to the opening 22 of the external piston-cylinder 131.
  • the rotating device clockwise will engulf the air through the mouth 54 of the internal cylinder piston 232 with, depending on the revolutions of the engine, a forced air intake all the more compressed or easy that in exchange, in the exhaust mouth 33 of the outer piston-cylinder 131, a depression will form, from the opening of the exhaust.
  • a pump body 42 duly equipped with sealing segments is inserted in the same piston-cylinder 232.
  • the piston-cylinder 63 Surrounding this internal pump body 42, its complement, the piston-cylinder 63, is coupled to the external counterpart thereof, the piston-cylinder 131 of the engine, by means of the flange 52, which has been provided with a slide in an arc of a circle so that a stud belonging to the shaft 8 moves inside. Therefore, the pump is synchronously adjusted by the reaction bar 9 of the motor itself.
  • a vacuum is created between the piston-cylinders 1 and 2 of the pump which has the effect of sucking the fuel through a conventional suction valve 60.
  • the pump is supplied with liquid by the piping 48 and the conduit 41 which terminates in an annular chamber hermetically closed by seals, which is connected to the valve 60.
  • the discharged fuel is then propelled through the conduits 53 against the needle 47, pushes through the slot thereof the piston 44, until the latter lifts the needle 47 and passes to the injection into the combustion chamber, similar to known injectors.
  • the duration of the injection can be adjusted either manually or automatically, by an action of centrifugal force, for example, by varying the length of the slide in an arc of a circle of the flange 52.
  • the slide axis 7 is mounted in a rack support 16 housed in the pivoting body 18, on which the crown 19 is keyed which meshes with the worm 20.
  • the assembly is mounted in a needle bearing 46, itself inserted inside the central hub of the flange 12.
  • the endless screw statically rotates between two supports fixed to the frame 25. Crossing at its center the pivoting body 18, one end of the axis 67 receives, keyed, the gear 68 which meshes with the rack 16 and, the other end, a sliding crown 17, of which a sliding block 37 is introduced into the trapezoidal thread (not very open) 36.
  • the lever 41 Leaning on the support 39, the lever 41, controlled by the hydraulic cylinder 48, guides the crown 47 which rotates between the fingers of the fork of the lever 41.
  • the crown 17 is synchronously driven with the crown 19 by means of an eccentric traction axis 35.
  • the flywheel or transmission shaft is the one which supports point M.
  • point M has made 1 revolution around the axis 0.
  • the complete motor cycle will end when the said point P has finished its revolution around the axis 0; it follows that for each engine cycle point M performs 2 revolutions (like an overdrive). Indeed, the relaxation takes place during the phases represented in the figures of the 1st, 2nd., 3rd. and 4th. lines; simultaneous intake and exhaust run from the 2nd., 3rd. and 4th.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

Moyenant l'action réglante d'un mécanisme synchroniseur, un ou plusieurs pistons (1, 2) tournent à l'intérieur d'anneaux tubulaires (3), soit en régime de compresseur, soit en régime de pompe à vide ou extracteur, soit en régime de pompe pour véhiculer ou propulser des liquides, soit en régime moteur et ou en d'autres régimes analogues, en entraînant ou non les cylindres toroîdaux ou une partie de ceux-ci. 2.-Le dispostif pour la mise en oeuvre du procédé concrétisé, conformément à l'invention, consiste en une paire de pistons (1,2) synchro-réglés par une barre de réaction (9) dont les extrêmes (M et S) pivotent autour d'un point d'appui (P) réglable qui est situé excentriquement par rapport à l'axe (O) du dispositif. Le mécanisme synchro-réglant (9) est monté décalé entre les volants a d'inertie (11) et une contre-manivelle (10) ou directement entre les disques-manivelle (12, 13). Les pistons (1,2), équipés de segments d'étanchéité (5) sont attelés aux disques-manivelle (12, 13) et se déplacent, par rotation, autour de l'axe O, à l'intérieur de deux demi-cylindres toroîdaux (3) équipés d'un ailetage (4). L'ensemble pistons et cylindres est hermétiquement fermé moyenant des segments d'entanchéité (5). Les disques-manivelle (12, 13) sont enarbrés par un arbre (15) à des organes transmisseurs ou récepteurs de force (28). Le tout est assemblé sur un bâti (25) qui sert due support au mécanisme porteur du point d'appui (P).

Description

  • L'invention concerne un PROCEDE POUR ORGANISER, AVEC UNE ARCHITECTURE NOUVELLE, DES MACHINES ROTATIVES A REGIMES DIVERS ET LES DISPOSITIFS POUR SA MISE EN OEUVRE. Moyenant l'action réglante d'un mécanisme synchroniseur, un ou plusieurs pistons (1,2) tournent à l'intérieur d'anneaux tubulaires (3, que nous appellerons d'ors et déjà cylindres toroldaux, même si leur section est carrée, elliptique, losangique, etc., voir fig. 4, ligne 1), soit en régime de compresseur, soit en régime de pompe à vide ou extracteur, soit en régime de pompe pour véhiculer ou propulser des liquides, soit en régime moteur et/ou en d'autres régimes analogues, en entraînant ou non les cylindres toroïdaux ou une partie de ceux-ci.
  • L'invention se caractérise par le fait que les cylindres toroïdaux peuvent être tout d'une pièce (ou se composer d'un ou plusieurs tronçons, voir fig. 4, ligne 4, schéma 3) faisant état soit de monocylindre (d'unité indépendante)soit, par l'assemblage de plusieurs cylindres toroïdaux (ou tronçons), de pluricylindres en parallele, en série, en cascade, etc.
  • L'invention se caractérise également par le fait que le mécanisme synchro-réglant des pistons et/ou des cylindres toroïdaux peut être, indistinctement et en toutes combinaisons possibles, mécanique (groupes d'engrenages elliptiques, cames, freins et embrayages, systèmes à coulisses linéaires ou à coulisses à courbes développantes, etc.), pneumatique, hydrauliques(cylindres, pompes, moteurs rotatifs, etc.), électromagnétique (moteurs pas à pas, coupleurs, etc.), se disposer en ligne, en série, en parallele, en cascade, et, de ce fait, matérialiser de multiples variantes qui, toutes, rentrent dans l'essence de la présente invention.
  • L'invention se caractérise également par le fait que, suivant le nombre de mécanismes synchro-réglants employés conjointement dans un même dispositif, il en résulte un genre différent de dispositif; dans le mode d'exécutien choisi pour être exposé, à titre d'exemple illustratif mais non limitatif, nous avons classé cette particularité arbitrairement en deux genres: ler. genre, dispositifs ayant un mécanisme synchro-réglant; 2e: genre, ayant deux mécanismes synchro-réglants.
  • L'invention se caractérise également par le fait que, un cylindre toroïdal ou une partie de ce cylindre et un piston peuvent se refondre ou non en une seule pièce, soit par assemblage, soit d'origine. Comme conséquence de cette union, toute la machine devient rotative; arbitrairement, dans l'exposé qui suit, nous représentons comme 3e. genre, une machine intégralement rotative ayant un seul mécanisme synchro-réglant. On peut, toutefois, produire une machine multicylindres, chaque cylindre toroïdal ayant un ou plusieurs mécanismes synchro-réglants, le tout étant entièrement rotatif, comme on le montre dans le tableau synoptique de la fig.4, ligne 4, au schéma 3.
  • L'invention se caractérise également par le fait qu'il suffit d'agir, seulement, sur ce que nous dénommons "le point d'appui" du mécanisme synchro-réglant pour obtenir, en toutes combinaisons possibles:
    • --une gamme de rapports volumétriques de compression (fig. 5 et 13),
    • -une gamme de rapports cubicage/course de détente,
    • -un sélecteur pour régler l'avance ou le retard de l'allumage,
    • -un sélecteur pour régler la durée de l'injection,
    • --un sélecteur pour ajuster le positionnement des pistons par rapport aux ouvertures "admission", "échappement",
    • -une gamme de cycles-moteur Beau de Rochas, Otto, Diesel, 2 temps, à pistons libres, etc.,
    • -une gamme de rapports cycles-moteur/révolutions de l'arbre de transmission: 1 cycle-moteur pour 1 révolution; 2 cycles-moteur pour 1 révolution de l'arbre; n révolutions d'arbre pour 1 cycle-moteur; n cycles-moteur pour 1 révulution de l'arbre de transmission...
  • Jusqu'à ce jour, les machines à pistons (moteurs à explosion, à combustion interne, compresseurs, pompes à vide, etc.) ont toutes employé une même architecture de base (voir fig. 1) ou alors, ont dérivé vers des turbomoteurs à gaz --délaissant ainsi le piston au profit de couronnes d'auba- ge-7, ou alors, encore, on a préféré au piston un stator ou rotor unique.
  • Dans l'ouvrage "Techniques de l'Ingénieur", volume "Mécanique et Chaleur" sections B 370 et B 380, Maurice Norroy résume magistralement l'état actuel de la technique, en conclusion de son article "Moteurs à essence", au dernier paragraphe, page 12, intitulé "Turbine à gaz et réaction":
    • "Quel que soit le degré de perfectionnement des moteurs actuels, à essence ou à.huile lourde, à explosion ou à combustion ―cycle Beau de Rochas à volume constant ou Diesel à pression constante- l'esprit de l'ingénieur ne peut manquer de se heurter à l'idée qu'il s'agit toujours d'un système à impulsions-successives et de chercher un système continu d'émission et d'utilisation de la force motrice développée par l'expansion des gaz. Depuis longtemps, la turbine à vapeur a supplanté, dans les grosses unités motrices, les machines à pistoni"
    • ''Cependant, le problème de la turbine à vapeur est relativement simple. La vapeur est confectionnée dans un générateur et son énergie proprement emmagasinée dans un réservoir étanche. Il n'y a plus, ensuite, qu'à la distribuer en un flux continu et régulier, contrôlé sur les aubages d'un rotor attelé à l'arbre de transmission."
    • Malheureusement, ce processus n'est pas applicable à la turbine à gaz ou à combustion. L'énergie latente d'un gaz carburé, que ce soit un mélange air-gaz, air-essence, air-gazoil ou tout autre, ne peut être libérée que par la combustion et utilisé avec un rendement acceptable que si sa détente est courte dans le temps et longue dans l'espace (...). Autrement dit, l'utilisation de la force expansive des gaz doit être immédiatement consécutive à leur combustion, et il n'est pas possible de tenir en réserve l'énergie développée pour la distribuer, ensuite, sur un récepteur. La dificulté consiste donc à organiser un appareil qui effectue le mélange convenable air-combustible, lui donne un taux suffisant de compression pour que sa combustion transforme son potentiel calorifique en travail utile, et à capter celui-ci sur un récepteur rotatif, en l'occu- rence, une turbine."
  • La présente invention, en régime moteur, résout ce problème. De la même manière que le moteur à piston classique est un dérivé des pompes-moteurs à vapeur (Tapin, Watts, etc.), de la même manière le nouveau moteur agit non seulement en régime moteur, mais aussi en régime de compresseur, en régime de pompe à vide ou extracteur, de pompe pour véhiculer ou propulser des liquides, et en d'autres régimes analogues, comme, par exemple, le régime qui est à l'origine de toute cette technique, le moteur à vapeur.
  • L'invention, telle qu'elle est caractérisée dans les revendications, résout le problème, et en substituant le point de réaction "culasse" du moteur classique par un "point d'appui" dans le mécanisme synchro-réglant, et en organisant, avec une architecture nouvelle (issue de la transposition des éléments d'une architecture classique dont les pistons ont des déplacements alternatifs, dans une machine dont les pistons ont des déplacements continus), de multiples dispositifs capables, en toutes combinaisons possibles:
    • ―D'EFFECTUER une auto-alimentation (air-gaz, mélange air-combustible, liquides, électricité, magnétisme...),
    • -de donner une gamme de rapports de volumes de compression,
    • -de donner une gamme de rapports cubicage/course de détente,
    • -de sélectionner l'avance ou le retard de l'allumage,
    • -de sélectionner la durée -donc la quantité- de combustible injecté,
    • -de sélectionner le positionnement des pistons -pour un moment donné du cycle de travail- par rapport à d'autres éléments (admission, échappement) tels la bougie, l'injecteur, etc.,
    • -de réaliser une combustion:
      • a) suivant les cycles Beau de Rochas, Otto,
      • b) suivant le cycle Diesel,
      • c) suivant le cycle dit "2 temps" (qu'il soit à explosion, Diesel, à pistons libres, etc.),
      • d) suivant les nouveaux cycles matérialisés par la présente invention,
    • -de réceptionner le travail utile de la détente, en continu, sur le piston propulseur, le volant et l'arbre de transmission,
    • -donc, de résoudre le problème énoncé par Maurice Norroy, et d'aller au delà en obtenant de nouvelles performances.
  • Des nombreux avantages attribuables à la présente invention et de leurs multiples combinaisons, nous retiendrons, à titre d'exemple non limitatif seulement, d'un côté, l'apport:
    • -d'un moteur à pistons rotatifs dont les conséquences, à elles seules, sont immenses (il n'y a plus à craindre l'inertie du volant), moteur qui a ses équivalents en régime de compresseur, de pompes, etc.,
    • -par l'union du piston avec le cylindre ou avec une partie de celui-ci, d'un moteur intégralement rotatif et de ses équivalents en régime de compresseur, de pompes, etc.,
    • -de cycles nouveaux tels que, par exemple,
      • a) pour les dispositifs du 1er. genre, un cycle deux temps spécial où l'échappement se trouve positivement assuré par la pousée du piston 2 pendant que l'admission de l'air pulsé se réalise positivement derrière le piston 1,
      • b) pour les dispositifs du 2e. genre, un double cyclo Beau de Rochas réalisé pendant une seule révolution de l'arbre de transmission, un cycle Beau de Rochas complet s'effectuant chaque demi-révolution de l'arbre de transmission,
    • -par le fait de pouvoir agir sur le point d'appui du mécanisme synchro-réglant,
      • a) d'une gamme infinie de taux de compression et, par voie de conséquence, d'une adaptation à pratiquement nimporte quel combustible (voir fig. 5),
      • b) d'une gamme importante de rapports entre le cubicage (espace entre le fermeture de l'admission et le lieu de compression maximale) et la course de détente (espace entre le lieu de compression maxi et l'échappement), puisque l'on peut déplacer, à volonté, ce lieu de compression maxi, en faisant tourner le point d'appui,
      • c) d'une sélection de l'avance et/ou du retard de l'allumage, et ceci pendant la marche du moteur (à moins que le dispositif ne tourne qu'en régime d'auto-allumage, auquel cas on avance ou retarde l'auto-allumage par rapport au point d'injection du combustible),
      • d) d'une sélection du positionnement des pistons par rapport aux autres éléments constitutifs du dispositif pour un moment donné d'un cycle quelconque; or, par exemple, dans la pompe du 2e. genre, c'est ce qui permet d'obtenir la fermeture de l'échappement par un des pistons, juste au moment où l'autre piston ouvre l'admission, condition indispensable pour véhiculer des liquides non compressifs,
      • e) d'une sélection proportionnelle de la durée de l'injection de combustible (quand celui-ci est fourni par une pompe qui est un dérivé du dispositif du 3e. genre, voir fig. 12) par rapport aux taux de compression et/ou aux rapports cubicage/course de détente; même et surtout dans les moteurs intégralement rotatifs,
        puis, d'un autre côté, la possibilité:
    • --de changer, alternativement, dans le 2e, genre, les fonctions piston-propulseur et piston-culasse,
    • -de maintenir, au contraire, dans le premier genre, une fonction permanente pour le piston-propulseur et pour le piston-culasse-suiveur,
    • -de réaliser la compression, dans le 1er. genre, par rattrapage du piston-propulseur par le piston-culasse sans nuire à l'inertie du premier,
    • -de réaliser des moteurs à cylindres en cascade (voir fig. 4, ligne 4, 3e. schéma), où 6 cylindres accouplés en série sur un même plan, ou encore en spirale, travaillent alors les uns après les autres, ou deux à deux, 1 et 4 par exemple, etc...
  • Enfin, pour ne pas délimiter outre mesure les avantages que l'invention apporte, il convient de signaler que, comme dans toute invention fondamentalement nouvelle, les avantages sont tels et les possibilités d'exploitation telles, qu'il faudrait tout un traité pour les énumérer et les décrire toutes.
  • Cela dit, pour l'essenciel, et afin d'aborder plus en détail les trois genres du mode d'execution que nous exposons, nous donnons suite à une explication sommaire des dessins illustratifs.
  • La fig. 1 représente l'architecture d'une machine à piston, adaptée pour tourner en régime moteur où le piston 1 va-et-vient dans le cylindre réc- tiligne 3.
  • La fig. 2 représente, allégoriquement, la transposition des organes de la fig. 1 dans une architecture nouvelle conçue pour les y recevoir ou le piston 1, suivi du piston-culasse 2, se déplace à l'intérieur du cylindre toroldal 3 dans un sens donné et en continu.
  • La fig. 3 représente une concrétisation schématisée, conformément à l'invention, où une paire de pistons 1 et 2 sont synchro-réglés par une barre de réaction 9 (ici représentée par un système à coulisse) dont les axes extrêmes M et S pivotent autour du point d'appui P, réglable, qui est situé excentriquement par rapport à l'axe 0 du dispositif.
  • Le tableau synoptique de la figure 4 représente: sur la 1ère. ligne, quelques unes des formes géométriques qu'on peut faire adopter aux pistons et aux cylindres; sur la 2e. ligne, en première et seconde position des coupes de cylindres statiques contenant des pistons rotatifs, dans les positions suivantes des coupes de cylindres et pistons intégralement rotatifs à 2, 3 et 4 pistons par cylindre.
  • Sur la 3e. ligne, la première gravure représente une coulisse linéaire, la deuxième gravure la même coulisse mais à courbe developpante de façon à permettre de grands déplacements d'un des points par rapport à celui entraîné, tandis que la troisième gravure représente le système à coulisses inversé où un coulisseau agit en pivotant sur la coulisse fixe centrale et entraine l'autre coulisse.
  • La 4e. gravure représente un mécanisme synchro-réglant à engrenages elliptiques et la 5e. gravure un mécanisme synchro-réglant pneumatique ou hydraulique. La 6e. gravure représente un mécanisme synchro-réglant électrique dont le champ magnétique agit sur les pistons. Enfin, la dernière gravure de cette ligne 3 représente un embrayage multidisque qui peut également synchro-régler les pistons.
  • Sur la ligne 4, la première gravure représente un dispositif du 1er. genre, donc avec un seul mécanisme synchro-réglant.
  • La seconde gravure représente la même dispositif équipé de deux mécanismes synchro-réglants, donc du 2e. genre, où chaqu'un de ces mécanismes est relié à un piston.
  • Enfin, la 3e. gravure représente un dispositif intégralement rotatif composé de 6 pistons-cylindre en série, disposes sur un même plan ou en spirale où, entre chaque paire de pistons, on a placé un mécanisme synchro-réglant électrique dont le champ magnétique produit, dans des conditions données, un effet de plus ou moins grande importance sur les pistons, favorisant leur comportement de façon à ce que pour chaque temps de travail de l'un on puisse réaliser simultanément, dans les autres pistons, les temps d'admission, compression et échappement.
  • Ce dispositif en cascade peut travailler par séries de pistons, en allant du 1er. au 2e. piston, du 2e. au 3e. piston, du 3e. au 4e. piston, du 4e. au 5e. piston, du 5e. au 6e. piston, etc., ou alors de deux en deux pistons, en allant des pistons 1 et 4 aux pistons 2 et 5, puis de ceux-ci aux pistons 3 et 6, etc. Suivant le mode utilisé, celui représenté dans la présente mémoire ou dans celui schématisé dans cette figure, on obtient des résultats très variables, surtout si chaque groupe piston-cylindre est à 1, à 2, 3 et 4 pistons par cylindre, etc.,
  • Le tableau synoptique de la fig. 5 représente diverses positions occupées par le point d'appui P dans deux mécanismes synchro-réglants à coulisse Boit linéaire, soit à courbe développante, et l'effet produit dans chaque cas par une variation de distance entre P et l'axe 0 du dispositif.
  • La fig. 6 représente une coupe d'un dispositif, conformément à l'invention, adapté en régime moteur et équipé pour tourner suivant le cycle du 1er. genre.
  • La fig. 7 représente un dispositif similaire à celui de la fig. 6 où l'on a supprimé les contre-manivelles et accouplé le mécanisme synchro-réglant directement sur les disques-manivelles.
  • Le tableau synoptique de la fig. 8 représente des phases d'un cycle-moteur du 1er. genre, conformément à l'invention, ou le moteur est équipé, sur la colonne de gauche, d'un mécanisme synchro-réglant à coulisse linéaire et, sur la colonne de droite, d'une coulisse à courbe développante.
  • La fig. 9 représente un dispositif, conformément à l'invention, du 2e. genre. La moitié gauche est adaptée en régime compresseur, pompe, etc., auquel cas le dispositif est actionné par le moteur 29 (la moitié droite serait symétrique à celle représenté sur la gauche). La moitié de la droite est adaptée en régime moteur du. 2e. genre; dans ce cas la gauche serait symétrique a celle figurée à droite.
  • Le tableau synoptique de la fig. 10 représente les phases des deux cycles d'un compresseur ou d'une pompe (comme celui représenté'sur la moitié gauche de la fig. 9) que réalisent les pistons pour une seule révolution du dispositif.
  • Le tableau synoptique de la fig. 11 représente les phases des deux cycles d'un moteur du 2e. genre (comme celui représenté sur la moitié droite de la fig. 9) que réalisent les pistons pour une seule révolution de l'arbre de transmission.
  • La fig. 12 représente une coupe d'un moteur intégralement rotatif, conformément à l'invention, ou cylindres et pistons tournent conjointement tout en réalisant des cycles moteurs du 1er. genre.
  • Le tableau synoptique de la fig. 13 représente les phases d'un cycle du 1er. genre, comme celui de la 1ère. colonne de la fig. 8, maie amélioré par la mise en oeuvre de la propiété, qu'a le point d'appui, de pouvoir tourner autour de l'axe 0. Dans cet exemple, l'axe de transmission réalise deux révolutions de traction pour chaque cycle-moteur (comme une surmultipliée).
  • Pour les explications qui suivent, concernant la description, dans le mode choisi, des dispositifs appartenant au 1er. genre, nous nous référerons aux figs. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 et 8.
  • Les figs. 6 et 7 représentent, toutes deux, un dispositif du 1er. genre adapté pour tourner en régime moteur, conformément à l'invention. Sur le dispositif de la fig. 6 le mécanisme synchro-réglant est monté, décalé, entre le volant d'inertie 11 et la contre-manivelle 10, dégageant ainsi le dispositif (on verra plus loin l'utilité de ce choix); sur le dispositif de la fig. 7, au contraire, on monte le mécanisme synchro-réglant directement entre le disque-manivelle 12 et le 13 qui, en l'occurence, est une couronne-manivelle que l'on a évidé pour laisser paser le moyeu où pivote le coulisseau 6, obtenant ainsi un dispositif compact. De nombreuses variantes sont possibles dans l'essence de l'invention, c'est ce que nous prétendons démontrer.
  • Dans le dispositif de la fig. 6, les pistons 1 et 2 (équipés de segments d'étanchéité 5), attelés (par insertion, rivetés, goujonnés, etc.) aux saillies 61 des disques-manivelle 12 et 13, se déplacent, par rotation autour de l'axe 0, à l'intérieur de deux demi-cylindres toroldaux 3 équipés d'un ailetage 4. Un joint 30 assure circonférentiellement l'étanchéité de l'union entre les deux demi-cylindres toroldaux 3 tandis que les segments d'étanchéité 5 assurent, par friction, l'étanchéité, d'une part, entre les demi-corps de cylindre 3 et les disques-manivelle 12 et 13 et, . d'autre part, au centre, entre les deux disques-manivelle.
  • Le disque-manivelle 13 (porteur du piston 1) est enarbré sur la collerette de l'arbre creux 56, et sur l'extrémité opposée de celui-ci, claveté, le volant d'inertie 11 est monté en faisant corps avec l'organe de transmission 24. L'arbre creux 56 tourne dans le roulement à aiguilles 46, celui-ci étant monté dans le moyeu du support étoile 14, lequel est encastré et fixé sur le flanc droit du cylindre toroïdal 3.
  • Le disque-manivelle 12 (porteur du piston 2) est enarbré sur la collerette de l'arbre 15, sur lequel, une fois monté dans l'arbre creux 56, est clavetée la contre-manivelle 10. Suite au montage du roulement à aiguilles 57, monté sur le deuxième support étoilé 14, encastré et fixé sur le flanc gauche du cylindre toroïdal 3, l'arbre 15 reçoit, claveté, le volant magnétique 64.
  • Sur un point donné du volant 11 se trouve un moyeu à l'intérieur duquel pivote l'arbre 8 qui supporte l'extrémité de la coulisse 9, dont l'axe est le point M sur lequel nous reviendrons.
  • Sur l'extrémité de la contre-manivelle 10 se trouve un autre moyeu dans lequel pivote le coulisseau 6 dont l'axe est le point S. Excentriquement, par rapport à l'axe de l'arbre 15, un deuxième coulisseau 7 pivote dans le support 16 qui est réglable par rapport à son support 18; à son tour, celui-ci peut tourner sur son axe entràiné par la couronne dentée 19 qui engrenne avec la vis sans fin 20.
  • Si, dans ces conditions, par un moyen quelconque, on fait tourner le volant 11, celui-ci entraînera la coulisse 9 qui pivotera autour de l'axe P en s'appuyant sur le coulisseau 7 et, de cette manière, elle entraînera à son tour la contre-manivelle 10 par l'intermédiaire du coulisseau 6. Le volant 11 faisant corps avec le piston 1 et la contre-manivelle le faisant avec le piston 2, il s'en suit que pour chaque déplacement du volant 11 à lieu un déplacement équivalent du piston 1 et, également, un déplacement relatif (suivant la position du point P) de la contre-manivelle 10 et du piston 2.
  • L'ensemble de ce dispositif à cylindre toroïdal statique et à pistons rotatifs est fixé sur un support 25 qui assure un appui aux mácanismes de réglage et de commande du point d'appui P. Ce dernier, par ailleurs, pourrait être tout aussi bien fixé, pour une fonction donnée.
  • Dans le dispositif de la fig. 7 le piston 1 est également attelé par une saillie 61 à la couronne-manivelle 13 (que l'on a évidé sur une grande partie d'elle même pour laisser passage au moyeu du coulisseau 6) mais, cette fois, c'est sur le bras (manivelle) de cette couronne-manivelle que l'on a placé le moyeu porteur de l'arbre 8 dont l'axe est le point M.
  • Le piston 2, lui, est attelé au disque manivelle 12 qui reçoit le moyeu porteur du coulisseau 6 dont l'axe est le point S.
  • Sur un des bouts de l'arbre 15 qui n'est autre ici que l'arbre de transmission, est fixée la couronne-manivelle 13 porteuse du piston 1 et, à l'autre bout, se trouvent, clavetés, le volant d'inertie 11 (qui, comme fonction supplémentaire, porte le volant magnétique 64) et un coupleur ou embrayage 28, pour la prise de force.
  • Dans chacun des dispositifs deux ouvertures, opposées au point d'appui P, assurent la fonction de l'entrée d'air (=alimentation) et de sortie de l'air (=échappement), et sont ou non, équipées de soupapes. Dans le régi me moteur cela n'est pas nécessaire.
  • Suivant le tableau synoptique de la fig. 8, nous allons admettre, pour expliquer le fonctionnement des dispositifs du 1er. genre, que les conditions suivantes sont satisfaites:
    • a) chaque schéma des phases correspond à celui plus détaillé de la fig. 3;
    • b) la flèche supérieure de droite représente la rentrée d'air et l'on suppose qu'une soufflerie quelconque (par exemple l'air pulsé par les ailettes 58 des disques-manivelle 12 et 13, qui serait recoeuilli dans la tuyauterie 22, voir fig. 6) y introduit, en permanence de l'air pulsé;
    • c) la flèche supérieure de gauche représente la sortie des gaz (brulés ou non);
    • d) sur la colonne de gauche; la coulisse est linéaire;
    • e) sur la colonne de droite la coulisse est à courbes développantes et, arbitrairement on a déséquilibré les bras (distance entre les pistons et les points M et S);
    • f) chaque phase du cycle moteur est considérée pour une avance donnée du point M.
  • Ainsi donc, sur la ligne 1, la barre de réaction 9 du premier schéma se trouve comme sur la fig.3.
  • MP y est égale à PS; il y a, théoriquement un moment d'équilibre.
  • Vu que, pour arriver à cette situation, au moment du démarrage, on a dû propulser les pistons et, donc, le volant d'inertie 11, l'équilibre théorique est rompu.
  • Admettons que, par des moyens connus (un moteur de démarrage), on a fait tourner le moteur et que la phase représentée sur cette première ligne correspond au point mort supérieur d'un moteur classique et que, précisément, c'est celui où se trouve comprimé le mélange air-combustible. Si, avec le système d'allumage incorporé 64/65 on déclenche la combustion, la détente des gaz propulserait les pistons 1 et 2 loin l'un de l'autre, mais, ceux-ci étant retenus par la barre de réaction 9, la pression des gaz ne peut que:
    • . --propulser le piston 1, le piston 2 le suivant entrâiné par la barre de réaction,
    • --ou tout aussi bien, s'il n'y a pas d'inertie au volant, propulser le piston 2, en inversant la marche avec le 1 comme piston suiveur.
  • Dans la 2e. colonne, ce moment théorique d'équilibre n'existe pas puisque la mise en oeuvre du système de levier assure, indiscutablement, le démarrage dans le sens de la flèche.
  • Quand, 2e. ligne, le point M a pivoté de 302, MP est plus grand que PS; la résultante entraînera donc le piston 1 malgré l'action contraire du piston 2 qui, tout en apportant l'effet de réaction (culasse) nécessaire ajoute, à la vitesse de propagation des gaz transmise au piston 1, celle de l'effet suiveur du piston 2.
  • Avec la coulisse à courbes développantes le procéssus est réglable lors du dessin de la coulisse. On peut obtenir une immobilisation totale du piston 2 pendant le premier déplacement du piston 1, auquel cas on peut faire supporter la réaction première de l'expansion des gaz par le cylindre statique lui-même, si, comme sur les figs. 6 et 7, on remplace le roulement 46 par un mécanisme anti-retour (roulement + roue libre).
  • Quand le point M atteint 1502 le piston 1 s'approche de l'orifice d'échappement. Il convient de rappeler qu'entre temps il y a impulsion d'air, par l'admission, et que l'espace libre contraire à celui occupé par les gaz en détente est donc balayé par cette entrée d'air frais. Aussi bien, le refroidissement-de la "chambre de combustion" se fait par l'intérieur... Arrivé à 165° le piston se trouve entre l'échappement et l'admission. Si les gaz brulés ont encore un pouvoir de détente (en augmentant le diamètre D on peut réduire cette perte), ils s'échapperont sous leur propre poussée. Dans le cas contraire, l'effet volant qui, ici, n'a pas de contre-indication, entraîne l'ensemble et c'est le piston 2 qui propulsera les gaz brulés à l'extérieur.
  • A partir de 2102, le piston 1 a découvert également l'admission. Ici, deux processus se réalisent simultanément: d'un côté, l'air pulsé ne trouvant pas assez de place derrière le piston 1, il aura tendance à vouloir sortir le "trop plein" par l'échappement et donc assurera une admission très effective derrière le piston 1; d'un autre côté, simultanément, cet effet de trop plein formant comme une barrière empêchera les gaz brulés -poussés par le piston 2- de se mélanger à l'air frais de l'admission, processus qui finit quand M arrive à 270°.
  • Donc la course de détente, sans aucun empêchement, se réalise pendant 270 des 360B du cycle, apportant un rendement très supérieur à tout ce qui se connait jusqu'à'ce jour.
  • A partir de 2702, par l'effet du système à coulisse, et en s'appuyant sur la force fournie par un grand volant d'inertie, le piston 2 rattrape le piston 1 (celui-ci ne ralentit pas) et, rapidement, réalise le temps de compression.
  • L'emplacement de l'injecteur du combustible se trouve, préférablement, entre les deux positions qu'occupe le piston 1 dans les 12e. et 13e. lignes, l'injection se réalisant dès le passage du piston 1, jusqu'à l'arrivée, en suiveur-rattrapeur, du piston 2. De ce fait le jet injecté balaiera l'air comprimé en répartissant au passage le liquide et en assurant un mélange enrichi.
  • Toutefois, vu que, fig. 5, le point d'appui P peut se régler par rapport à l'axe 0 du dispositif et qu'on peut, de ce fait, changer le taux de compression; vu aussi que, fig. 13, le point d'appui peut tourner autour de l'axe 0 (en tant que simple réglage ou en continu, comme on verra plus loin) et qu'on peut déplacer de ce fait le lieu de compression par rapport aux ouvertures d'admission et d'échappement, l'emplacement sera dès lors fonction de la finalité poursuivie dans la réalisation du moteur (sportif, traction, économique, générateur d'énergie, etc.), dans la mesure où une plus grande chambre de compression, donc un plus grand cubicage, entraînera une course de détente plus petite ou, vice-versa, pour un plus petit cubicage, une grande course de détente, etc.
  • La description du 2e. genre fait référence aux figures 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10-et 11.
  • La fig. 9 représente une coupe d'un dispositif du 2e. genre, conformément à l'invention. De chaque côté de la ligne mitoyenne, arbitrairement, on représente deux adaptations du dispositif.de ce 2e. genre: à gauche, une version pour tourner en régime de pompe, compresseur, etc.; à droite, une version pour tourner en régime moteur.
  • Afin de faciliter la description du 2e. genre, il convient d'en énoncer les caractéristiques principales, c'est à dire:
    • a) à la base, il s'agit du même dispositif que celui représenté sur la fig. 6, auquel on a ajouté de chaque côté un mécanisme synchro-réglant décalé. Ces nouveaux mécanismes se différencient de celui représenté sur la fig. 6 par le fait que les volants 11 ne font plus partie, directment, d'un des disques-manivelle, car, ici, ils tournent fous autour des roulements 46 montés sur les supports étoilés 14,
    • b) les deux volants d'inertie 11 sont attelés à un même arbre de transmission ou réception de force 27; de ce fait, pour tout trajet ou déplacement du point M correspond un même déplacement du point m,
    • c) le point M est placé, pour cette description, dans le cercle qu'il décrit autour de l'axe 0, en opposition du point m, à 180º,
    • d) dans la version compresseur, pompe, etc.(fig. 10), le point d'appui P ou p se trouve dans le demi-cercle opposé à celui où se placent l'admission 22 et l'échappement 23,
    • e) au contraire, dans la version moteur (fig. 11), le point P ou p est situé dans la même demi-cercle où se placent l'admission 22 et l'échappement 23,
    • f) les pistons 1 ou 2 agissent, du fait de posséder chaqu'un un mécanisme synchro-réglant 9, indépendamment l'un de l'autre et ne sont unis entre eux que par l'arbre commun de transmission ou réception de force 27 dans une relation donnée (ici de 180º).
  • Dans ces conditions, en version compresseur ou pompe, afin de mieux transmettre la traction du moteur 29, on a adapté sur les volants 11 une couronne dentée 11 pour engrener avec les pignons 26, tandis que sur la version moteur on a représenté la prise de force par des pignons dentés à chaîne 24 qui transmet celle-là aux pignons 59 et ceci, afin de différencier les explications concernant les deux versions.
  • Enfin, il convient de remerquer que, dans..la mécanisme synchro-réglant de l'adaptation compresseur-pompe (représentée sur la moitié gauche de la fig. 9) m 0> 0 s et, de ce fait, favorise l'action levier pour transmettre la force du moteur 29 aux pistons 1 et 2; dans la version moteur (représentée sur la moitié droite de la fig. 9) S 0>0 M, ce qui, maintenant, favorise la traction qui se transmet en sens inverse du piston 1 au disque-manivelle 13 et à la contre-manivelle 10, qui, pivotant sur P entraine M.
  • Dans le tableau synoptique de la fig. 10, on représente les deux cycles par révolution du dispositif du 2e. genre en version pompe.
  • Au moment du départ, 0°, le point M, sur la 1ère colonne (qui représente les mouvements du piston 1 et de son mécanisme) et le point m, sur la 3e. colonne (qui représente les mouvements du piston 2 et de son mécanisme), sont situés à 1802 l'un de l'autre, situation superposée représentée sur la colonne centrale.
  • La coulisse du piston 1, entraînée par M, en s'appuyant sur P, fait suivre S, en diagonale duquel se meut le piston 1.
  • L'autre coulisse 9, entraînée par m, s'appuyant sur p, fait suivre s, et donc le piston 2 placé en diagonale. Le piston 2, au départ, ferme l'échappement (flèche vers l'extétieur) et le piston 1 l'admission (flèche vers l'intérieur).
  • Quand, entraînés par le moteur 29, les volants exécutent un déplacement angulaire de 30º, les positions sont les suivantes: le piston 1, par l'effet de la coulisse 9 a largement dégagé l'admission (ligne 2) et son déplacement provoque, d'un côté, une succion derrière lui tandis que, de l'autre côté, devant lui, il comprime l'air se trouvant à l'intérieur du cylindre toroldal 3 puisque, malgré le déplacement égal de m, le piston 2 n'a presque pas d'action.
  • sur la ligne 3, s'étant déplacés angulairement de 60Q, les volants continuent à centrer l'effort sur le piston 1 qui réalise une admission, par effet continu de succion et, simultanément, poursuit le cycle de compression, tandis que le piston 2 reste sans effet et maintient l'échappement fermé.
  • Arrivés à un déplacement angulaire de 90º, les volants accentuent leur effet sur la piston 1, tandis que le psiton 2, légérement avancé, cesse de jouer le rôle de soupape d'échappement et forme une cloison entre l'admission et l'échappement.
  • Arrivés à 120º, l'action sur le piston 1, très accélérée, expulse l'air comprimé à travers l'échappement resté ouvert, tout en continuant le cycle d'admission derrière lui; le piston 2 demeure stationnaire.
  • A 1352, 150º et 165º l'effet des volants provoque la fin de la course du piston 1 qui, d'un côté, a expulsé devant lui l'air comprimé et, fermant l'échappement, d'un autre çôté, a pris la place qu'occupait le psiton 2 au début du cycle. Simultanément, le piston 2 a avancé jusqu'à fermer l'admission et donc, a pris la place qu'occupait le piston 1 au début du cycle.
  • Par simple examen comparatif des gravures des lignes 9 et 1, 10 et 2, 11 et 3, 12 et 4, 13 et 5, 14 et 6, 15 et 7, puis 16 et 8, il s'en déduit que, pendant que les volants 11, entraînés par le moteur 29, auront fini leur première révolution, le psiton 2, à son tour, aura réalisé son cycle de travail.
  • Donc, dans un dispositif du 2e. genre, pour chaque révolution on produit 2 cycles de travail.
  • Il convient de noter que dans le 2e. genre on peut se passer de soupapes tout autant dans la version compresseur que dans celle du régime moteur.
  • Dans le tableau synoptique de la fig. 11, où l'on représente les phases du dispositif adapté en régime moteur (comme illustré sur la moitié droite de la fig. 9), on a déplacé, comme expliqué auparavant, le point d'appui P de 1802 par rapport à la fig. 10.
  • Sur la 1ère ligne, le point de départ, 02, correspond à celui où, dans un moteur classique, le piston à la fin du temps de compression atteint le point mort supérieur.
  • Entre les deux pistons 1 et 2 se trouve, comprimé, un mélange air-combustible. Si, moyenant le système d'allumage 62, on provoque la combustion, la détente fournira une forte pousée sur les faces des pistons.
  • Par rapport aux points S et s, le point M du piston 1 offrira une résistance plus grande à transmettre la force à son volant que ne l'offre le point m au sien, vu que la relation du levier s p<p m est plus favorable que la relation S P<P M.
  • Dans ces conditions de déséquilibre mécanique, le moteur tournerait dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre vu que se serait le piston 2 qui se déplacerait le premier sous la poussée des gaz.
  • Cependant, arbitrairement, et pour montrer que le moteur peut tourner en marche arrière on provoque, par le lancement des volants d'inertie au démarrage, en le faisant en sens inverse, que ce soit le piston 1 qui se déplace le premier, comme représenté sur la 2e. ligne, malgré le couple défavorable.
  • Quand, sous la poussée des gaz, le piston 1 provoque les déplacements angulaires de 30º, 602 et 90º ansuccésivement, aux volants, il se présente devant l'échappement. Au cours de ce trajet, simultanément, il chasse les les gaz se trouvant devant lui. Nous avons déjà admis qu'il y a un refoulement continu d'air à l'admission et donc, de ce fait, il se crée un courant d'air de l'admission à l'échappement qui, par dépression, entraîne les gaz brûlés chassés par le piston 1.
  • La détente finie, par effet de l'inertie des mécanismes rotatifs et du volant 11, le piston 1 continu sa course et en dépassant l'échappement ainsi que l'admission, il est soumis à l'effet de ventilation et refroidissement de l'air pulsé à l'admission. Dès son passage par cetlieu un nouveau temps d'admission commence, derrière lui tandis que, devant lui il effectue la compression des gaz.
  • Pendant ce temps, malgré la rotation de son volant 11 (qui a effectué un déplacement angulaire de 120s), le piston 2 reste pratiquement figé et continue dans sa fonstion de piston-culasse.
  • Appuyé par l'action des volants 11 qui effectuent le déplacement angulaire de 135°, 150º et 165°, le piston 1, continuant sa course, finit devant lui le temps de compression, tandis que, derrière lui, continue à s'effectuer une admission pulsée et, en même temps, un refroidissement par l'intérieur. Entre temps, et depuis n'importe quel moment, suivant le résultat cherché, l'injecteur 43 introduit à pression du combustible qui balaie l'air au passage. Pour ce faire, on dispose du moment compris entre le passage du piston 1 devant l'admission et le passage de ce piéton devant l'injecteur. De ce fait, le premier cycle-moteur s'est réalisé pendant le premier demi- tour des volants 11 donc du dispositif.
  • Parallelement aux explications du processus du 2e. genre en régime compresseur vues précédemment, durant la fin de la révolution des volants 11 le piston 2 fournira le deuxième cycle moteur, réalisant ainsi la caractéristique principale de ce genre: 2 cycles-moteur pour 1 révolution de l'arbre de transmission.
  • La fig. 12 représente la coupe d'un dispositif du 3e. genre adapté pour tourner en régime moteur et caractérisé par le fait d'être intégralement rotatif, conformément à l'invention, ainsi que d'incorporer un autre dispositif du 3e. genre fonctionnant dans et sur lui-même, adapté celui-ci en régime pompe.
  • Pour la description des dits dispositifs nous allons faire référence aux figs. 1, 2, 3,.4, 5, 7,8, 12 et 13.
  • On monte un demi-cylindre toroldal 32 sur un disque-manivelle 13 qui l'est à son tour sur le corps de pompe annulaire 42, l'ensemble restant monté sur un dispositif anti-retour 40 (qui peut n'être qu'un roulement, comme nous verrons plus en avant). Ce dispositif anti-retour est, lui, claveté sur l'arbre 15 qu'on a boulonné sur le bâti 25. Suivant ce montage, le demi-cylindre toroïdal 32 peut tourner librement dans un sens.
  • Placé sur la circonférence du demi-cylindre 32, un autre demi-cylindre 31, toujours extérieur au premier, est monté par un de ses flancs sur la flasque 12, dont le moyeu central tourne librement dans le roulement 46, tandis que, par son autre flanc, il l'est sur la flasque 60, laquelle d'un côté fait corps avec la roue dentée 24, tournant toutes deux librement sur un autre roulement 46, puis, d'un autre côté, supporte le volant d'inertie 11.
  • Entre les deux demicylindres toroldaux, des segments 5 en assurent l'étanchéité.
  • En ôtant le couvercle 66, on introduit le piston 2 qui se boulonne sur le demi-cylindre toroïdal 32 (on peut introduire également les pistons en divisant, par exemple, le demi-cylindre toroïdal 32 en deux parties à assembler sur le disque-manivelle 13).
  • Une fois fixé le piston 2 sur le couvercle 66, on remet celui-ci en place, hermétiquement.
  • Avec ce montage, on dispose maintenant d'un groupe de cylindres toroïdaux où le piston 1 et le demi-cylindre 31 forment une seule pièce, de même que le piston 2 et le demi-cylindre 32. D'ores et déjà, nous dénominerons le premier piston-cylindre 131 et le second, piston-cylindre 232.
  • Sur un point donné de la flasque latérale 12 se place un moyeu qui supporte l'arbre 8 dont l'axe est le point M.
  • Sur un point donné du disque-manivelle 13 se place éaglement un moyeu qui supporte l'arbre coulisseau 6 dont l'axe est le point S.
  • Avec un mécanisme de réglage et/ou de rotation que nous décrirons plus loin, on supporte l'arbre coulisseau 7 dont l'axe est le point P.
  • Si, par un moyen quelconque, on fait pivoter sur son axe la flasque 12 qui fait corps avec le piston cylindre 131 d'un tour et si cette révolution commence à un moment qui correspondrait à la situation de la 1ère. colonne de la 1ère ligne de la fig. 8,.le point M de la flasque 12 entraînera, par l'arbre 8, la coulisse 9 qui, en s'appuyant sur le point P, fera suivre le point S.
  • Donc en continuant la révolution du point M, le dispositif réalisera un cycle comme celui de la 1ère colonne de la fig. 8.
  • Quand le dispositif se trouvera aans la situation indiquée sur la ligne 11 de cette fig. 8, les pistons-cylindre 131 et 232 se trouveront dans leur moment d'ouverture maximale. C'est en partant de cette situation, qui correspond à celle figurée sur la 1ère. gravure de la fig. 13, qu'on a pratiqué, dans la demi-cylindre intérieur 32, une ouverture 23 faisant état d'admission qui, dès lors, communique toute la chambre formée par le grand écartement des deux pistons avec l'extérieur. De la même manière, sur le demi-cylindre extérieur 31 on pratique une ouveture 22 faisant état d'échappement qui communique la chambre également avec l'extérieur.
  • Suivant que le moteur tourne dans un sens ou dans l'autre, les fonctions admission et échappement seront ou non inversées automatiquement. En effet, l'ouverture 22 (voir fig. 12) est munie d'une prise d'air 33 dont l'embouchure est orientée dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre. De même l'ouverture 23 du piston-cylindre intérieur 232, qui est munie d'une prise d'air 54 mais orientée en sens inverse par rapport à l'ouverture 22 du piston-cylindre extérieur 131. Dans ces conditions, le dispositif tournant dans le sens des aiguilles d'une montre engoufrera l'air par l'embouchure 54 du piston cylindre intérieur 232 avec, suivant les révolutions du moteur, une admission en air pulsée d'autant plus comprimée ou aisée qu'en échange, dans l'embouchure d'échappement 33 du piston-cylindre extérieur 131, il se formera une dépression, des l'ouverture de l'échappement.
  • Celle-ci ne fera que faciliter l'expulsion des gaz brûlés que poussera l'air de l'admission par circulation continue forcée d'air frais ce qui, en plus, refroidira par l'intérieur la chambre de combustion et les pistons-cylindre.
  • En tournant le moteur dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre (supposant éliminé-l'anti-retour 40), on fera s'engouffrer l'air par l'embouchure 33 du piston-cylindre extérieur 131, l'embouchure intérieure 54 sur le piston-cylindre 232 faisant d'elle-même l'échappement. Cela revient à dire que l'admission et l'échappement dans ce dispositif du 3e. genre est un phénomène automatique et proportionnel au régime en r.p.m. auquel tourne le moteur, dans un sens ou dans l'autre --sans avoir à recourir à dès-dispositifs compresseurs auxiliaires.
  • Tout en décrivant un dispositif du 3e. genre adapté en régime de pompe, donc, intégralement rotative, on va en expliquer une application en tant que pompe pour alimenter en combustible un moteur intégralement rotatif, et là-dessus nous terminerons l'explication du fonctionnement auimateur lui-même.
  • Homologue au piston-cylindre 232 du moteur, un corps de pompe 42 dûment équipé de segments d'étanchéité est inséré dans le même piston-cylindre 232. Entourant ce corps de pompe intérieur 42, son complément, le piston-cylindre 63, est attelé à l'homologue extérieur de celui-ci, le piston-cylindre 131 du moteur, par l'intérmédiaire de la bride 52, qu'on a muni d'une coulisse en arc de cercle pour qu'un goujon appartenant à l'arbre 8 s'y déplace à l'intérieur. De ce fait, la pompe est synchroniquement réglée par la barre de réaction 9 du moteur lui-même. Comme indiqué sur la coupe suivant CD, pendant la détente du moteur une dépression se crée entre les pistons-cylindre 1 et 2 de la pompe qui a pour effet d'aspirer le combustible par une soupape d'aspiration classique 60.
  • Au contraire, pendant le cycle de compression du moteur, les pistons-cylindre 1 et 2 de la pompe se referment sur eux-mêmes et refoulent le liquide combustible par.une soupape de refoulement classique 61.
  • La pompe est alimentée en liquide par la tuyauterie 48 et le conduit 41 qui aboutit à une chambre annulaire hermétiquement fermée par des joints d'étanchéité, laquelle est reliée à la soupape 60.
  • Le combustible refoulé est ensuite propulsé en traversant les conduits 53 contre l'aiguille 47, pousse en passant par la fente de celle-ci le piston 44, jusqu'à ce que celui-ci soulève l'aiguille 47 et fait passage à l'injection dans la chambre de combustion, de manière analogue aux injecteurs connus.
  • La durée de l'injection peut être réglée soit manuellement, soit automatiquement, par une action de la force centrifuge, par exemple, en variant la longueur de la coulisse en arc de cercle de la bride 52.
  • Pour pouvoir finir les explications concernant le moteur intégralement rotatif, signalons que l'axe-coulisseau 7 est monté dans un support à crémaillère 16 logé dans le corps pivotant 18, sur lequel est clavetée la couronne 19 qui engrenne avec la vis sans fin 20. L'ensemble est monté dans un roulement à aiguilles 46, lui-même inséré à l'intérieur du moyeu central de la flasque 12. De ce fait, la vis sans fin tourne statiquement entre deux supports fixés au bâtit 25. Traversant en son centre le corps pivotant 18, une extrémité de l'axe 67 reçoit, claveté, l'engrenage 68 qui engrenne avec la crémaillère 16 et, l'autre extrémité, une couronne coulissante 17, dont un tenont-coulisseau 37 est introduit dans le filet trapézoïdal (à pas très ouvert) 36.
  • S'appuyant sur le support 39, le levier 41, commandé par le cylindre hydraulique 48, guide la couronne 47 qui tourne entre les doigts de la fourche du levier 41.
  • La couronne 17 est synchroniquement entraînée avec la couronne 19 par l'intermédiaire d'un axe de traction excentrique 35.
  • Dans ces conditions, si le levier de guidage 41, sous l'action du cylindre hydraulique 38, pousse la couronne 17 dans un sens ou dans l'autre, le tenont-coulisseau 37, agissant sur le filet trapézoïdal 36 induira, sur l'arbre 67, un moment de rotation` qui, à travers l'engrenage 68 et la crémaillère 16 déplacera l'axe-coulisseau 7 et donc le point d'appui P.
  • Si maintenant, synchroniquement ou non, on fait, tourner la vis sans fin 20 engrenée avec la couronne 19, celle-ci entraînera le support rotatif 18, lequel à son tour entraînera entraînera le support à crémaillère 16 et donc le coulisseau 7, pouvant imposer ainsi au point P une rotation continue, comme indiqué sur la fig. 13.
  • Nous nous trouvons donc, d'un côté, avec un moteur intégralement rotatif pouvant exécuter le cycle-moteur, comme représenté sur la fig. 8, à la 1ère. colonne, autour d'un point P fixe et, d'un autre côté, nous disposons d'un mécanisme capable de faire tourner uniformément le point P autour de l'axe 0.
  • Dans le tableau synoptique de la fig. 13 nous représentons 24 phases d'un cycle-moteur complet du 3e. genre qui se réalise autour d'un point P rotatif, lequel se déplace dans un rapport de 1 à 2; c'est à dire (2e. gravure de la ligne 1), pour tout déplacement angulaire de 30º du point M du moteur correspond un déplacement angulaire de 15º du point P autour de l'axe 0.
  • D'après les figs. 8 et 13, le volant moteur ou arbre de transmission est celui qui supporte le point M. Dans la fig. 8, à la fin du cycle-moteur, le point M a réalisé 1 révolution autour de l'axe 0. Dans la fig. 13, étant donné que le point P se déplace uniformément, pour la relation 1 à 2 choisie le cycle-moteur complet finira quand le dit point P aura fini sa révolution autour de l'axe 0; il s'en déduit que pour chaque cycle-moteur le point M exécute 2 révolutions (comme une surmultipliée). En effet, la détente se réalise pendant les phases représentées dans les figures de la 1ère, 2e., 3e. et 4e. lignes; l'admission et l'échappement simultanés s'exécutent à partir des 2e.,3e. et 4e. figures de la ligne'4 (dans la 1ère figure de la ligne 5 on représente graphiquement l'écoulement continu qui se produit depuis l'admission jusqu'à l'échappement, en balayant et en refroidissant par l'intérieur toute la chambre de combustion et les faces des pistons 1 et 2), et se termine sur la 4e. fig. de la ligne 5, où les pistons ferment d'eux-mêmes les ouvertures d'admission et d'échappement, et de ce fait commencent le temps de compression. Dès ce moment, jusqu'à la fin du cycle, donc synchroniquement à tout ce temps de compression, la pompe effectue l'injection de combustible.

Claims (4)

1.- Procédé pour organiser, avec une nouvelle architecture, des machines rotatives à régimes divers, suivant lequel un ou plusieurs pistons (1,
2, etc.) synchro-réglés par une barre de réaction (9) ont un déplacement rotatif à l'intérieur de cylidres toroïdaux (3) et exécutent, selon le régime auquel ils sont adaptés, des fonctions de compresseur, de pompe à vide ou extracteur, pompe pour véhiculer ou propulser des liquides, de moteur et/ou de régimes analogues. L'invention se caractérise par les faits suivants, considérés en toutes combinaisons possibles:
― La nouvelle architecture est issue de la transposition des pistons alternatifs classiques dans un système où ceux-ci agissent, en continu, en pistons rotatifs.
- Le-cylindre toroïdal est d'une seule pièce.
- Le cylindre est un tronçon de tore.
- Le cylindre est statique, fixé à un bâti.
― Le cylindre est rotatif.
- Le cylindre est équipé de segments d'étanchéité.
- Le cylindre comporte un ailetage.de ventilation et refroidissement.
- Le cylindre comporte un ailetage pour refouler de l'air pulsé.
- Le cylindre comporte des soupapes classiques d'admission et de refoulement.
― Le cylindre comporte une ouverture d'admission sans soupapes.
― Le cylindre comporte une ouverture d'échappement sans soupapes.
― Le cylindre comporte un orifice pour l'allumage.
― Le cylindre comporte un orifice pour l'injection.
-- Le cylindre est composé de plusieurs parties juxtaposées.
Les cylindres se juxtaposent en parallèle.
― Les cylindres s'alignent en série.
― Les cylindres se combinent en cascade.
― Chaque cylindre reçoit un nombre indéfini de pistons.
― Les cylindres et les pistons ont des sections indistinctement carrées, losangiques, elliptiques, etc.
― Le piston fait corps avec le cylindre.
-- Le piston se déplace librement dans le cylindre.
― Le piston est rotatif.
-- Le piston a une fonction de point de réaction ou culasse.
- Le piston a une fonction de piston-propulseur.
- Le piston a une fonction de piston-suiveur-rattrapeur.
- Le piston a une fonction de cloison de séparation entre l'admission et l'échappement.
― Le piston a une fonction de soupape.
- Le piston comporte un injecteur.
- Le piston comporte un système d'allumage.
― Le piston est attelé à un disque-manivelle à un point donné depuis 0º jusqu'à 360º.
― Le piston s'attelle par goujonnage, rivetage, insertion, encastrement, par une biellette, etc.
- Le disque-manivelle comporte un point M ou S de transmission ou réception de force décalé angulairement par rapport au piston de 0º à 360º.
-- Le disque-manivelle est fixé à un arbre de transmission (15).
-- Le disque-manivelle tourne fou sur son axe 0.
― Le disque-manivelle est évidé formant une couronne-manivelle.
- Le disque-manivelle comporte un ailetage pour refouler de l'air pulsé.
― Le disque-manivelle comporte une pompe de compression.
― Le disque-manivelle comporte un plateau magnétique.
- Le disque-manivelle comporte un volant magnétique.
- Le diaque-manivelle est muni d'un équipement anti-retour.
― Les pistons sont synchro-réglés par des barres de réaction.
-- Les disques-manivelles sont synchro-réglés par des barres de réaction.'
-- Les pistons-cylindre sont synchro-réglés par des barres de réaction.
-- La barre de réaction est mécanique (groupe d'engrenages elliptiques, cames, freins et embrayages, systèmes à coulisse linéaire ou à courbe développante...)
-- La barre de réaction est pneumatique, hydraulique (cylindres, pompes, moteurs rotatifs...)
- La barre de réaction est électromagnétique (moteur pas à pas, coupleur..)
― Les barres de réaction sont disposées en série.
Les barres de réaction sont disposées en ligne.
― Les barres de réaction sont disposées en parallèle.
― Les barres de réaction sont disposées en cascade.
L'effet de réaction culasse est remplacé par un point d'appui (P) dans le mécanisme synchro-réglant.
- Le point d'appui (P) du mécanisme synchro-réglant est réglable en distance par rapport à l'axe 0.
- Le point d'appui (P) du mécanisme synchro-réglant tourne autour de l'axe 0.
-- Le point d'appui (P) du mécanisme synchro-réglant proportionne une gamme de rapports volumétriques de compression.
-- Le point d'appui (P) du mécanisme synchro-réglant modifie les rapports cubicage/course de détente.
-- Le point d'appui (P) du mécanisme synchro-réglant modifie le réglage de l'avance ou retard de l'allumage.
- Le point d'appui (P) du mécanisme synchro-réglant règle la durée de l'injection.
― Le point d'appui (P) du mécanisme synchro-réglànt ajuste le positionnement des pistons.
-- Le point d'appui (P) de mécanisme synchro-réglant modifie les cycles-moteur Beau de Rochas, Otto, Diesel, 2 temps, de pistons libres, les nouveaux cycles-moteur ici créés (Géraud)...
- Le moteur peut tourner indistinctement en marche avant ou en marche arrière.
-- L'admission et l'échappement se réalisent automatiquement et proportionnellement au régime en r.p.m. du moteur sans recourir à quoi que ce soit, en provoquant un refroidissement par l'intérieur de la chambre de combustion et des faces des pistons.
-- Le piston est un récepteur rotatif du travail utile en cycle-moteur.
― Le piston est un récepteur en rotation continue du travail utile de la détente.
- Le piston alterne automatiquement une fonction de piston propulseur avec celles de piston-suiveur, piston-soupape, piston-cloison...
2.- Dispositif pour la mise en oeuvee du procédé concrétisé, conformément à l'invention, par une paire de pistons (1 et 2) synchro-réglés par une barre de réaction (9) dont les extrêmes (M et S) pivotent autour d'un point d'appui (P) réglable qui est situé excentriquement par rapport à l'axe (0) du dispositif.
Le mécanisme synchro-réglant (9) est monté décalé entre les volants d'inertie (11) et une contre-manivelle (10) ou directement entre les disques-manivelle (12 et 13).
Les pistons (1 et 2), équipés de segments d'étanchéité (5) sont attelés aux disques-manivelle (12 et 13) et se déplacent ,-par rotation, autour de l'axe 0, à l'intérieur de deux demi-cylindres toroïdaux (3) équipés d'un ailetage (4).
L'ensemble pistons et cylindres est hermétiquement fermé moyennant des segments d'étanchéité (5).
Les disques-manivelle (12 et 13) sont enarbrés à des organes transmisseurs ou récepteurs de force.
Le tout est assemblé sur un bâti (25) qui sert de support au mécanisme porteur du point d'appui (P).
Le dispositif est caractérisé par les faits suivants considérés en toutes combinaisons possibles:
- Le dispositif comporte un cylindre toroïdal d'une seule pièce.
― Le dispositif comporte un tronçon d'un cylindre toroldal.
-- Le cylindre du dispositif est statique, fixé à un bâti.
-- Le dispositif comporte un cylindre rotatif.
― Le dispositif comporte un cylindre équipé de segments d'étanchéité.
― Le dispositif est muni d'un cylindre comportant un ailetage de ventilation et refroidissement.
-- Le dispositif est muni d'un cylindre comportant un ailetage pour refouler l'air pulsé.
-- Le dispositif est muni d'un cylindre comportant des soupapes classiques d'admission et de refoulement.
- Le dispositif est muni d'un cylindre comportant une ouverture d'admission sans soupapes.
― Le dispositif est muni d'un cylindre comportant une ouverture d'échappement sans soupapes.
― Le dispositif est muni d'un cylindre comportant un orifice pour l'allumage.
― Le dispositif est muni d'un cylindre comportant un orifice pour l'injection.
― Le dispositif est muni d'un cylindre composé de plusieurs parties juxtaposées.
― Le dispositif est muni de plusieurs cylindres juxtaposés en parallèle. ― Le dispositif est muni de plusieurs cylindres alignés en série.
― Le dispositif est muni de plusieurs cylindres combinés en cascade.
- Le dispositif est muni de plusieurs cylindres recevant, chaqu'un, un nombre indéfini de pistons.
― Le dispositif est muni de cylindres et pistons dont la section est indistinctement carrée, losangique, elliptique, etc..
- Le dispositif est muni d'un piston faisant corps avec un cylindre.
-- Le dispositif est muni d'un piston qui se déplace librement dans un cylindre.
-- Le dispositif est muni d'un piston rotatif.
― Le dispositif est muni d'un piston comportant un injecteur.
-- Le dispositif est muni d'un piston comportant un système d'allumage.
― Le dispositif est muni d'un piston attelé à un disque-manivelle à un point donné depuis 0º jusqu'à 360º.
― Le dispositif est muni d'un piston s'attelant par goujonnage, rivetage, insertion, encastrement, par une biellette, etc.
-- Le dispositif est muni d'un disque-manivelle comportant un point M ou S de transmission ou réception de force décalé angulairement par rapport au piston de 0º à 360º.
-- Le dispositif est muni d'un disque-manivelle fixé à un arbre de transmission (15).
-- Le dispositif est muni d'un disque-manivelle tournant fou sur son axe 0.
― Le dispositif est muni d'un disque-manivelle évidé formant une couronne-manivelle.
- Le dispositif est muni d'un disque-manivelle comportant un ailetage pour refouler l'air pulsé.
-- Le dispositif est muni d'un disque-manivelle comportant une pompe de compression.
― Le dispositif est muni d'un disque-manivelle comportant un plateau magnétique.
- Le dispositif est muni d'un disque-manivelle comportant un volant magnétique.
- Le dispositif est muni d'un disque-manivelle comportant un équipement anti-retour.
-- Le dispositif comporte des pistons synchro-réglés par des barres de réaction.
-- Le dispositif comporte des disques-manivelle synchro-réglés par des barres de réaction.
- Le dispositif comporte des pistons-cylindre synchro-réglés par des barres de réaction.
-- Le dispositif comporte une barre de réaction mécanique (groupe d'engrenages elliptiques, cames, freins et embrayages, systèmes à coulisse linéaire ou à courbe développante...)
― Le dispositif comporte una barre de réaction pneumatique, hydraulique (cylindres, pompes, moteurs rotatifs...)
-- Le dispositif comporte une barre de réaction électromagnétique (moteur pas à pas, coupleur...)
- Le dispositif est muni de plusieurs barres de réaction disposées en série.
-- Le dispositif comporte des barres de réaction disposées en ligne. ― Le dispositif comporte des barres de réaction disposées en parallèle.
-- Le dispositif comporte des barres de réaction disposées en cascade.
- Le dispositif est muni d'un mécanisme synchro-réglant dont le point d'appui (P) est réglable en distance par rapport à l'axe 0.
― Le dispositif est muni d'un mécanisme synchro-réglant dont le point d'appui (P) tourne autour de l'axe 0.
3.- Procédé pour organiser, avec une architecture nouvelle, des machines rotatives à régimes divers et dispositifs pour la mise en oeuvre. Moyenant l'action réglante d'un mécanisme synchroniseur, un ou plusieurs pistons (1, 2, etc.) tournent à l'intérieur d'anneaux tubulaires (3, que nous appelons cylindres toroldaux, même si leur section est carrée, elliptique, losangique, etc.), soit en régime de compresseur, soit en régime de pompe à vide ou extracteur, soit en régime de pompe pour véhiculer ou propulser des liquides, soit en régime moteur et/ou régimes analogues, en entraînant ou non les cylindres toroïdaux ou une partie de ceux-ci.
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