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WO2021084176A1 - Moteur à combustion interne - Google Patents

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Publication number
WO2021084176A1
WO2021084176A1 PCT/FR2020/051778 FR2020051778W WO2021084176A1 WO 2021084176 A1 WO2021084176 A1 WO 2021084176A1 FR 2020051778 W FR2020051778 W FR 2020051778W WO 2021084176 A1 WO2021084176 A1 WO 2021084176A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
chamber
rotor
piston
stator
axis
Prior art date
Application number
PCT/FR2020/051778
Other languages
English (en)
Inventor
Edouard Kabakian
Original Assignee
Edouard Kabakian
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 Edouard Kabakian filed Critical Edouard Kabakian
Publication of WO2021084176A1 publication Critical patent/WO2021084176A1/fr

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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
    • F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F01C1/34—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F01C1/344—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F01C1/3441—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
    • F01C1/3442—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the working space, being surfaces of revolution
    • 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
    • F01C11/00—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type
    • F01C11/002—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of similar working principle
    • F01C11/004—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of similar working principle and of complementary function, e.g. internal combustion engine with supercharger
    • 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
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • F01C21/104—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
    • F01C21/106—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber with a radial surface, e.g. cam rings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an internal combustion engine.
  • the present disclosure falls within the field of means commonly used to move a vehicle.
  • spark-ignition internal combustion engines also known as gasoline engines
  • compression-ignition internal combustion engines These two types of engines have at least one piston moving back and forth in a cylinder.
  • the driving force resulting from the combustion is communicated to a piston which slides in a translational movement and is communicated to a crankshaft which has a rotational movement by a connecting rod.
  • the latter thus has a big end which moves in a translational movement and a small end which has a rotational movement. Therefore, the big end and the small end do not have the same speed. Indeed, while the piston, and therefore the big end, have a displacement corresponding to the stroke of the piston, the small end moves on a semi-circle, the diameter of which corresponds to the stroke of the piston, i.e.
  • Document DE3320620 relates to a rotary piston machine with at least one slide arranged radially movable in a rotor.
  • the slide has a length greater than the diameter of the rotor and rests on the curved inner face of a stator enclosing it.
  • the inner face of the stator has essentially two different diameters, one of which is equal to the outer diameter of the rotor and the other has a larger diameter.
  • an outlet chamber is formed between the stator and the rotor.
  • This rotary piston machine can work with compressed air, steam or expanding gas or can also be designed as a rotary piston machine with compression chamber and expansion chamber.
  • the present invention aims to provide a new design of internal combustion engine.
  • This new type of engine will preferably have an increased efficiency compared to the efficiency of known internal combustion engines.
  • a new design engine will be compact compared to currently known engines.
  • this engine can operate with different types of fuel: gasoline, diesel, biofuel, liquefied gas, etc. but also hydrogen.
  • the present disclosure improves the situation.
  • an internal combustion engine comprising, on the one hand, a stator and, on the other hand, a rotor,
  • stator is in the form of an annular part having an inner face and an outer face
  • the inner face has a circular cylindrical base shape around an axis of rotation, said base shape having a radius around the axis of rotation, called base radius, and at least a width, called width base, measured along the axis of rotation,
  • a first chamber is produced by recessing the stator from the basic shape, said chamber extending over only part of the periphery of the inner face, having a first width less than the base width and a height corresponding to the distance from the wall of the first chamber to the axis of rotation minus the base radius,
  • a second chamber is produced by recessing the stator from the basic shape, said chamber extending over only a part of the periphery of the inner face, having a second width less than the base width and a height corresponding to the distance from the wall of the second chamber to the axis of rotation minus the base radius,
  • the rotor is in the form of a cylinder with an outer cylindrical surface adapted to be able to rotate inside the basic shape of the inner face of the stator, said cylinder having an axis mounted on bearings, said axis geometrically corresponding to the axis of rotation of the stator,
  • the rotor comprises a first element called the first piston mounted so as to be able to move radially in the rotor and to come to match the wall of the first chamber, [0023] the rotor comprises a second element called the second piston mounted so as to be able to move radially in the rotor and to conform to the wall of the second chamber,
  • the rotor comprises a third chamber produced by recessing the outer cylindrical surface of the rotor so that in at least one angular range the third chamber puts the first chamber in relation to the second chamber, said third chamber being arranged angularly between the first piston and the second piston.
  • This structure is particularly advantageous because it is compact but above all allows excellent use of the force exerted during combustion because said force is exerted tangentially with respect to an output shaft of the engine which allows optimization both of the engine torque and therefore of its performance.
  • the wall of the first chamber corresponds to a portion of a circular cylindrical wall with a radius less than the base radius and an axis parallel to the axis of rotation but offset relative thereto.
  • the wall of the second chamber corresponds to a portion of a circular cylindrical wall with a radius less than the base radius and an axis parallel to the axis of rotation but offset relative to it.
  • the first chamber is offset from the second chamber along the axis of rotation by an offset less than both the first width and the second width.
  • Each piston is in the form of a plate with two parallel flat faces; an edge of said plate has a shape adapted to a stator chamber wall; the opposite edge of said plate carries a piston rod; the rotor has around its axis a lateral recess in which at least one piston rod protrudes and in which there is a fixed cam relative to the stator and on which said piston rod rests.
  • the second chamber has a shape similar to that of the first chamber; the first chamber extends over a first angular range of the stator; the second chamber extends over a second angular range of the stator with an angular offset from the first chamber; the rotor has two pairs of pistons, each with a first piston and a second piston, for each assembly formed of a first chamber and a second stator chamber, and the angular offset of the first pair of pistons with respect to the second pair number of pistons on the rotor corresponds to the angular offset of the second chamber relative to the first chamber on the stator.
  • the stator has two first chambers arranged parallel to one another on the same angular range of the stator; the stator comprises a second chamber arranged in a median position along the axis of rotation with respect to the first two chambers and in the extension in the peripheral direction with respect to them; a third chamber in the rotor is disposed so as to allow over an angular range to communicate a first chamber with the second chamber and a further third chamber in the rotor is disposed so as to permit over an angular range to communicate the 'other first bedroom with the second bedroom.
  • the stator comprises n sets each with a first chamber and a second chamber; the rotor has n third chambers, and each set with a first chamber and a second chamber extends over an angular range of (360 / n) °.
  • the distance between a third chamber and the first piston is less than the distance between said third chamber and the corresponding second piston.
  • the distance between a third chamber and the corresponding first piston is less than 5 mm.
  • the distance between a third chamber and the corresponding second piston is greater than 15 mm.
  • the rotor has around the axis two blind recesses each opening into a lateral face of the rotor and creating around the axis a central part of the rotor in the form of a disc, the two recesses being made symmetrically with respect to to said central part.
  • the recesses provided can be used to serve as an oil pan. Provision can then also be made for the first bores to be made in the central disc-shaped part to connect the two recesses and thus allow oil to circulate. To promote this oil circulation, the first bores are substantially helical. It is thus possible with the rotation of the rotor to promote circulation by taking advantage of the movement of the rotor and the use of an oil pump can be avoided. This oil can also be used to cool the engine. For this use, provision is then advantageously made for the rotor to include second bores made in a peripheral part of the rotor beyond the recesses and each in communication with at least one recess. The circulation of oil in these second bores then cools the engine. Note that these second bores are located near the combustion chamber (s).
  • FIG. 1 shows an exploded perspective of a stator and a rotor of a motor according to one embodiment.
  • FIG. 2 shows in perspective the elements of Figure 1 in the mounted position.
  • FIG. 3 shows in perspective from a different angle the elements of Figure 2 with side flanges.
  • FIG. 4 shows in perspective the basic shape of the rotor of FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 5 shows in perspective the basic shape of the rotor of FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 5 shows in perspective the basic shape of the stator of Figures 1 to 3.
  • FIG. 6 shows in perspective a side plate of FIG. 3.
  • FIG. 7 shows a diagram illustrating the operation of an engine comprising the elements illustrated in the preceding figures.
  • FIG. 8 schematically shows the basic structure of a stator according to a second embodiment.
  • Fig. 9
  • FIG. 9 shows a perspective view of the basic form of a stator according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram equivalent to that of FIG. 7 for the second embodiment.
  • FIG. 11 shows a side flange in cross section.
  • FIG. 12 schematically shows a front view of a pair of cams of a side flange for the second embodiment.
  • FIG. 13 [0053] [Fig. 13] corresponds to FIG. 12 for the other side plate of the second embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic principle view of the stator for a third embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic principle view for the rotor of the third embodiment.
  • FIG. 16 is a perspective view of a basic form of a stator for the third embodiment.
  • FIG. 17 is a perspective view of a preferred embodiment for a piston for the three embodiments shown.
  • Fig. 18 is a perspective view of a preferred embodiment for a piston for the three embodiments shown.
  • FIG. 18 is a longitudinal sectional view of a piston in a preferred embodiment which can be used for the three illustrated embodiments.
  • FIG. 19 [0059] [Fig. 19] comprises three perspective views, FIG. 19A, Fig. 19B and Fig.
  • FIG. 20 is a front view of one embodiment of a rotor for a motor according to the second embodiment.
  • FIG. 1 This figure shows a rotor 2 intended to take place in a stator 4 as well as parts referred to hereinafter as piston 6.
  • piston is chosen by analogy with motors with “conventional” internal combustion as being the part on which the driving force of a combustion is exerted and not for the shape of the part which is totally different from the shape of a “conventional” engine piston.
  • the rotor 2 has the overall shape of a solid circular cylindrical base with a central axis 8.
  • This rotor has a radius R2 and a length, measured along the central axis L2.
  • the central axis 8 has a length greater than L2.
  • an annular recess 10 made laterally around the central axis 8.
  • This recess 10 opens into a lateral face of the rotor 2. It has a radius less than R2 and a depth less than L2 / 2.
  • a recess 10 is made symmetrically on the other side of the rotor 2 but is not visible in Figures 1, 2 and 4.
  • the stator 4 (FIG. 5) has an overall shape of an annular base in the preferred embodiment illustrated in the drawing. Here it has the shape of a ring adapted to the size of the rotor 2. This ring has a circular cylindrical outer face of radius R4 in the proposed embodiment. It has with respect to its axis of revolution a width L4 which may be equal to L2 but preferably the rotor 2 is wider than the stator 4 (that is to say L2> L4 preferably). As emerges from the remainder of the description, another shape for the outer face of the stator 4 could be envisaged. One could thus for example provide a flat to form a base for the motor.
  • the stator 4 could also be, for example, in a parallelepipedal shape with a central recess corresponding to the shape which will be described below to cooperate with the rotor 2.
  • the inner face of the stator 4 has as its basic shape a circular cylindrical surface of radius R2 (within manufacturing tolerances). From this base surface, two recesses are made in order to form, when the rotor 2 takes place in the stator 4, two chambers, a first chamber 12 and a second chamber 14.
  • Each room here has a shape reminiscent of a crescent moon.
  • the recess corresponding to a chamber each time has a width less than the width L4 of the stator 4. It is provided here that the first chamber 12 and the second chamber 14 have the same width L.
  • Each chamber also has a height h with a maximum value H H (FIG. 7) which corresponds to the radial distance separating the outer face of the rotor 2 from the peripheral wall of the chamber. This height h in a chamber, in the peripheral direction, is substantially zero then gradually increases towards the value H to gradually decrease again towards 0.
  • the wall of the chamber corresponds to a section of a circular cylindrical surface.
  • the first chamber 12 and the second chamber 14 each extend over an angular sector and these two sectors are such that they do not overlap. In the peripheral direction, we thus have a room that is an extension of the other.
  • the inner wall of the stator corresponds to the basic circular cylindrical wall of radius R2.
  • the recesses forming the chambers are offset: the first chamber 12 is located closer to a first side wall of the stator 4 than the second chamber 14 which is in fact located closer to the other side wall than the first chamber 12.
  • these chambers "overlap" axially.
  • the first chamber 12 is produced in a first axial sector of the stator 4 and the second chamber 14 in a second axial sector of the stator 4, the first sector and the second sector have a common area.
  • the latter is preferably at the center of the stator.
  • the chambers are preferably directly machined in a block to form the stator 4. In this way, excellent gas tightness can be obtained at these chambers.
  • the pistons 6 are each intended to form a sealed separation inside the engine chambers. Each piston 6 thus takes the form of a wall which extends radially in a chamber. As the chambers are axially offset, a piston 6 is provided for each chamber. Preferably, to increase the efficiency of the engine, a second pair of pistons 6 is provided. In the first embodiment (FIGS. 1 to 7), the two pairs of pistons 6 are arranged diametrically opposed.
  • the pistons 6 are housed at least partially and guided in radial slots 16 formed in the rotor 2 and opening out to the outer peripheral surface of the rotor 2.
  • the slots 16 do not preferably open into the lateral faces of the rotor 2 so as to ensure better guidance of the pistons 6.
  • Each piston 6 has a piston head 18 and a piston rod 20.
  • the piston head 18 is intended to slide in the corresponding slot 16 of the rotor 2 and to sealably separate a chamber from two sub-chambers.
  • the shape of a piston head 18 is explained in more detail below with reference to Figures 17 and 18.
  • the piston rod 20 is for example a cylindrical rod extending radially from the piston head 18. towards the interior of the rotor 2.
  • the length of the piston rod 20 is such that it lies in an annular recess 10 of the rotor 2.
  • each slot 16 is extended by a bore opening into this recess 10 annular.
  • a third chamber 22 is formed in the rotor 2.
  • third chambers 22 diametrically opposed. These third chambers 22 can also be called transfer chambers. These third chambers can have different shapes and volumes. The shape and volume of these chambers will be adapted according to the characteristics of the engine and the fuel used. The volume of the third chamber has an impact in particular on the compression ratio. An adaptation is therefore necessary according to the compression ratio chosen.
  • FIG. 3 illustrates an engine in perspective. Note the presence of two flanges 24 which come to bear on the stator 4 and “close” the motor laterally.
  • Figure 3 the outer shape of a flange 24 which corresponds to a disc with a central hole 26 to allow the passage of the central axis 8.
  • Figure 6 shows an inner face of a flange 24.
  • This thickness of rib device 30 will therefore preferably be slightly greater than (L2-L4) / 2.
  • the motor is mounted as illustrated in Figures 2 and 3.
  • the pistons 6 are mounted in the rotor 2, each in its slot 16.
  • the rotor 2 is mounted in the stator 4 coaxially.
  • the stator 4 is centered on the rotor 2 in the direction axial and the flanges 24 each with its cam 28 so that the piston rods 20 bear on the cams 28. Sealed bearings not shown in these Figures 2 and 3 are arranged between the flange 24 and the central axis 8 .
  • FIG 7 is a schematic elevational view of the engine.
  • Point R0 in the center corresponds to the axis of rotation of rotor 2 and the axis of revolution of the annular base form of stator 4.
  • Rotor 2 has an outer radius R2. It is considered here by way of simplification that this radius R2 also corresponds to the basic internal radius of the stator 4. Those skilled in the art indeed know that it is necessary to provide a slight play to ensure good rotation of the rotor 2 in the rotor. stator 4.
  • the first chamber 12 has a circular cylindrical outer wall corresponding to a cylinder of radius R12 but whose axis of revolution parallel to the axis of rotation illustrated by the point CO is offset.
  • the second chamber 14 which has an outer wall of radius R14 centered on an axis parallel to the axis of rotation and illustrated in FIG. 7 by a point C'O 'offset from the axis of rotation, the three axes being coplanar, or in other words, CO, RO and C'O 'being aligned.
  • the intersection of the cylinder of radius R2 around the axis of rotation passing through point RO and of the cylinder of radius R14 with axis parallel to the axis of rotation and passing through point CO corresponds to two straight lines parallel to the axis of rotation and passing through points A and B in figure 7.
  • the lines parallel to the axis of rotation passing by A and B are offset by about 5 to 25 °, for example between 8 and 12 °. It is the same for the lines parallel to the axis of rotation passing through A 'and B'.
  • the beaches are called angular radius R2 between the chambers and the dead points of the engine. Each dead point extends over a range of 5 to 25 °, preferably between 8 and 12 °.
  • the first chamber 12 is offset axially relative to the second chamber 14.
  • two diametrically opposed pistons 6 cooperate with the first chamber 12 while the other two diametrically opposed pistons 6 cooperate with the second chamber 14.
  • the design of this engine is based on the existence of two distinct chambers: the first chamber 12 for the admission and compression of air or of an air / fuel mixture and the second chamber 14 for the combustion of 'an air / fuel mixture and gas expansion.
  • the variants described below show that it is possible to have more than two chambers.
  • An ADM arrow schematically illustrates an opening for the intake of air or an air / fuel mixture. It is here possible to provide for operation of the gasoline engine type or of the diesel type. It is thus possible to provide for the introduction in the intake phase of either pure air or an air / fuel mixture, in the latter case, a fuel injection system being provided upstream of the mixture intake.
  • the flanges 24 ensure the maintenance of the central axis 8 with corresponding bearings as well as a sealing of the engine block.
  • Each flange 24 carries a cam 28.
  • a cam 28 is intended to guide the pistons 6 cooperating with the first chamber 12 while the other cam 28 is intended to guide the pistons 6 cooperating with the second chamber 14.
  • the flanges 24 also provide sealing at the level of each corresponding chamber. Segments (not shown) can be considered for achieving this seal.
  • piston 6-1 and the piston 6-3 are intended to cooperate with the first chamber 12 or inlet chamber.
  • these pistons are at the level of the intake chamber, they are each in turn pushed by the corresponding cam 28 to follow the outer wall of the first chamber 12.
  • their piston heads 18 rest on the inner base wall of the stator 4 on the radius R2.
  • the pistons 6-2 and 6-4 cooperate with the second chamber 14 or combustion / exhaust chamber.
  • Figure 7 does not show it but the pistons 6-2 and 6-4 are offset with respect to the plane of the figure in the same way that the second chamber 14 is offset from the first chamber 12 with respect to this plane of the figure.
  • the rotor rotates in the direction of clockwise.
  • the piston 6-1 then sealingly separates the first chamber 12, or intake chamber, into two.
  • the piston 6-1 On the side of B ', while moving, the piston 6-1 creates a vacuum which controls the opening of an intake valve and thus brings in air (or other gas mixture: subsequently, it will be necessary understand air or gas mixture when the word "air” is used) in the first chamber 12.
  • the other face of the piston head 18 of the piston 6-1 compresses the air previously admitted into the intake chamber.
  • the third chamber 22 made in the rotor 2 is connected with the air compressed by the piston 6-1.
  • the piston 6-1 approaches neutral, that is to say the line illustrated by A ', the air compressed by the piston 6-1 comes to “concentrate” in the third chamber 22.
  • the third chamber 22 enters into connection with the second chamber 14 and the compressed air from the third chamber 22 expands into the second chamber 14.
  • the piston 6-2 is inactive here, as is the piston 6-3.
  • the piston 6-4 separates the second chamber 14 into a combustion chamber and an exhaust chamber.
  • the air which has just been compressed in the piston 6-3 and which gradually expands in the second chamber 14 then begins its combustion.
  • fuel injection can be provided just downstream of the line illustrated by point A, which then self-ignites in the high-pressure compressed air.
  • a spark plug may be provided near the line illustrated by point A.
  • the piston 6-4 On the side of A, the piston 6-4 is pushed by the combustion which is taking place and on the other side, the piston 6-4 pushes the exhaust gases from the previous combustion. Under the pressure exerted by the thrust of piston 6-4, the valve corresponding to the ECH outlet opens to allow the escape of these gases.
  • the calibration of the exhaust valve is intended, on the one hand, not to create an excessively high back pressure opposing combustion and, on the other hand, to ensure a good draining of the exhaust gases.
  • the third chamber 22 is not equidistant from the piston 6-1 (or 6-3) working on the inlet that the piston 6-2 (or 6-4) working at combustion / exhaust.
  • an intake piston (6-1 or 6-3) is placed in the immediate vicinity of the third chamber 22 to promote the compression of the air (or other fluid).
  • the edge of the chamber 22 on the side of the intake piston may correspond to the edge of the slot 16 made in the rotor 2 to receive the corresponding piston. Provision is thus made, for example, for the distance between these two edges to be less than a few millimeters, for example less than 10 mm, preferably less than 5 mm and more preferably less than 2 mm.
  • the piston on the combustion side is preferably relatively "remote" from the third chamber 22. It is preferably provided that a distance Dav of at least 10 mm is provided between the edge of the third chamber 22 and the edge of the chamber. the slot 16 of the piston 6 provided on the combustion / exhaust, more preferably greater than 15 mm. In this way, the face of the piston exposed to combustion is greater at the start of combustion, which allows better transmission of the driving force generated by the combustion.
  • Another important advantage of the proposed structure is the creation of a large torque. Indeed, we note that during combustion, the force exerted on the corresponding piston 6 and always tangential to the central axis. This orientation is optimal for the torque exerted on the central shaft 8 and transmitted to the latter by the rotor 2 which can here be compared to a connecting rod and crankshaft assembly of a conventional internal combustion piston engine.
  • the two chambers are perfectly symmetrical with respect to the axis of rotation (RO).
  • Each chamber has a portion of increasing height h in which the corresponding piston 6 has an upward movement, said piston 6 thus projecting into said chamber with a height progressively ranging from 0 to 2.85 cm, then has a portion of decreasing height h in which this piston 6 has a downward movement then passing from a projecting part in this chamber passing from 2.85 cm to 0.
  • the cubic capacity (volume of the chamber corresponding here also to the volume swept by the piston) is approximately 500cm 3 .
  • the displacement of this engine is therefore about 1 liter. As explained above, this is equivalent to a displacement of 2 liters of a "classic" four-piston engine.
  • the second embodiment provides for having no longer two but four chambers, two intake / compression chambers and two combustion / exhaust chambers.
  • FIG. 8 is composed of FIG. 8A, of FIG. 8B and of FIG. 8C.
  • FIG. 8A schematically illustrates the inner base face of the stator 4 (of radius R2) as well as the outer walls of two inlet chambers which are diametrically opposed with respect to the rotor 2. It is also possible here to provide that the outer walls of the chambers intake (/ compression) correspond to circular cylindrical surfaces. Provision is made here for an inlet chamber to extend at most over 90 ° of the stator 4, that is to say over a quarter of the periphery of the stator 4. [0105] FIG.
  • FIG. 8B schematically illustrates the inner base face of the stator 4 (of radius R2) as well as the outer walls of two combustion chambers which are diametrically opposed with respect to the rotor 2. It is also possible to provide here that the outer walls combustion (/ exhaust) chambers correspond to circular cylindrical surfaces. Provision is made here for a combustion chamber to extend at most over 90 ° of the stator 4, that is to say over a quarter of the periphery of the stator 4.
  • FIG. 8C illustrates the four chambers of stator 4. As in the first embodiment, there is an offset of the intake / compression chambers and of the combustion / exhaust chambers in the axial direction. Each of these chambers overlaps the median plane of the stator 4, but the side faces of these chambers are not in the same plane transverse to the axis of rotation. Note that the plane of symmetry of the two intake / compression chambers is offset by 90 ° from the plane of symmetry of the two combustion / exhaust chambers.
  • FIG. 9 illustrates in perspective an embodiment of a stator 4 for this second embodiment.
  • Each dead point extends over an angular range of the order of 5 to 25 °, for example between 6 and 12 °.
  • the inner face of the stator 4 is a circular cylindrical surface section of radius R2 (corresponding to the outer radius of the rotor 2).
  • FIG. 10 corresponds to FIG. 7 for this second embodiment.
  • Four pairs of pistons 6 are provided here with four pistons 6 cooperating with the compression intake chambers (first chambers 12) and four pistons 6 cooperating with the exhaust combustion chambers (second chambers 14).
  • the pistons 6 are slidably mounted in the rotor 2 so as to move radially in the engine.
  • FIG. 11 illustrates a flange 24 in longitudinal section. Note the presence of a bearing 32 around the central axis 8 and inside the central hole 26 of the flange 24.
  • Each flange here carries two cams 28 '.
  • Figure 12 shows a front view of two cams 28 'corresponding to a flange 24 and Figure 13 is a similar view for the two cams 28 'of the other flange 24.
  • the two cams 28' of the same flange 24 are diametrically opposed and a cam 2 'of a flange 24 is angularly offset by 90 ° along the axis of rotation relative to a cam 28 'of the other flange 24.
  • each chamber first chambers 12 and second chambers 14 measured along the axis of rotation is 0.08m.
  • the cubic capacity (volume of the chamber corresponding here also to the volume swept by the piston) is approximately 250cm 3 .
  • the displacement of this engine is therefore about 1 liter.
  • Figures 14 to 16 illustrate on the same principle a third embodiment of an engine which can be used when hydrogen is used as fuel.
  • the name of such a motor could be followed for example by the letter H, or ADOUR * 9H if the rotor has a radius of 9cm.
  • FIG. 14 illustrates a stator developed flat. Two compression intake chambers are produced here in parallel for an exhaust combustion chamber. There is a longitudinal offset relative to the axis of rotation between each compression intake chamber corresponding to a first chamber 12 and the exhaust combustion chamber corresponding to the second chamber 14.
  • a first chamber opened into a lateral face of the stator 4 and a second chamber opened into the other lateral face of the stator 4.
  • the two first chambers 12 each open into a lateral wall of the stator 4 and are separated from one another by a partition 34 while the second chamber 14 is in a central position and does not open into any of the side faces of the stator 4.
  • a piston for a first first chamber 12 a piston 6 for the second first chamber 12 and a piston for the second chamber 14.
  • the latter is in the middle position relative to the first two chambers 12.
  • this third embodiment preferably provides two trios of diametrically opposed pistons 6 (with here also the possibility of operating with a single trio of pistons).
  • pistons comprising a piston head 18 and a single piston rod 20.
  • the piston rods 20 are arranged so to be able to cooperate with a cam 28 or 28 'produced on a flange 24.
  • the piston for the combustion can here have two piston rods 20.
  • the piston rods 20 of the combustion piston / exhaust can be axially offset relative to the piston rods 20 of the intake pistons.
  • a double cam can then be provided on each flange (not shown).
  • This embodiment which derives directly from the two other embodiments described, makes it possible to definitively solve the problem encountered with fuels which are very sensitive to self-ignition and / or to flashbacks, such as, for example, hydrogen. . Indeed, it is possible here to adapt the shape of the first chambers according to the fluid they contain. A first chamber can be provided for air and another for hydrogen. The shape of each chamber is then adapted to obtain the optimum compression before mixing the hydrogen with the air.
  • An engine as described above designed to operate with hydrogen can also be adapted to operate also with another fuel.
  • Such an engine can in fact be equipped at its combustion chamber (or its combustion chambers) with fuel injection means and / or ignition means.
  • a fuel for example gasoline, diesel, biogas, etc.
  • the intake chamber provided for hydrogen is then supplied with hydrogen and the other intake chamber is supplied with air, or in an air / fuel mixture.
  • the same engine can thus operate with hydrogen and with another fuel.
  • a universal motor could have a name with the letter U, for example ADOUR * 12U.
  • the advantage of this mixed operating approach is that since hydrogen has a combustion rate about six times higher than other fuels, engine performance is then significantly improved (compared to use without hydrogen).
  • a double lubrication / oil cooling system can be provided:
  • a lubrication circuit is for example provided in the body of the stator 4 and in the flanges.
  • Four lubrication points can be distributed along each neutral point of the stator.
  • four lubrication points can be distributed along each chamber sealing segment, between the chambers and the flanges 24.
  • Another circuit can also be provided at the level of the rotor and of the flanges 24. Automatic lubrication of the pistons 6 can thus be carried out as soon as the engine is started.
  • support / setting points may also be provided, in the body of the stator 4, for the assembly of the sealing segments of the chambers, before the placement of the rotor 2. These support / wedging points are then released and the flanges 24 close them hermetically.
  • FIG. 17 illustrates the possibility of having robust pistons 6 without segments but with a lubrication / cooling / sealing system directly via an engine oil sump.
  • each piston 6 is pierced with radial holes 36 (for example, purely for illustration, eight holes 3 mm in diameter and 35 mm in depth) and in alternating baffles (for the strength of the materials).
  • longitudinal holes 38 for example four longitudinal holes 38, can be distributed over the height of the piston 6, leaving a margin of 5mm from the high point of the piston and produced in 2mm in diameter and in alternating baffles.
  • radial grooves 40 formed along the rod allowing good circulation of the engine oil in the rising and falling phase of the pistons 6.
  • FIG. 18 shows a piston head 18 with optimized sealing in cross section.
  • the wall of the piston head 18 intended to come into contact with the outer wall of the corresponding chamber preferably has a triple rounding. It thus presents on this face called the upper face three zones delimited on this sectional view by the points A, B, C and D.
  • the rounding formed has a center O placed on the longitudinal median plane ( relative to the piston head) of the piston head 18 and a radius R12 or R14 corresponding to the radius of curvature of the outer face of the first chamber 12 or of the second chamber 14 respectively corresponding.
  • the radius of curvature remains the same but the center of curvature is offset at 01 with respect to O on the side opposite to the zone AB.
  • the radius of curvature remains the same but the center of curvature is offset at 02 with respect to O on the side opposite to the CD zone.
  • the thickness of the piston 6, or more precisely of the piston head 18, will of course be adapted as a function of the force which will be exerted on said head.
  • FIG. 20 shows a front view of a rotor, for example a rotor for the motor corresponding to FIG. 10.
  • the purpose of this view is to illustrate more particularly a lubrication system for an engine described above. It does not relate only to the second embodiment described but the characteristics presented here may find application for other (all) embodiments according to the present disclosure.
  • a sealing groove 42 is intended to cooperate with a corresponding rib (not shown) formed on the face of the flange 24 intended to cooperate with this face of the rotor 2.
  • a corresponding rib not shown
  • the rotor 2 has, as explained above, a central part with a recess 10 on each side. This central part has the shape of a disc which sealingly separates the two spaces created at the level of the two recesses 10 and in which are for example the 28/28 'cams. First bores 44 are provided to connect these two spaces and allow oil to circulate between them.
  • An advantageous shape of these bores, substantially helical for example the propeller having the central axis 8 as its axis) allows the oil to be driven from one side to the other thanks to the rotation of the rotor 2 without having to use an oil pump.
  • second bores 46 For cooling the rotor, an oil circulation is provided in second bores 46.
  • the latter are for example made in the peripheral part of the rotor 2, beyond the recesses 10.
  • These second bores 46 are thus found. near the combustion chambers. They are also preferably arranged near the pistons, in particular pistons cooperating with the combustion chambers.
  • Channels 48 are advantageously provided to connect each of these second bores 46 to a recess 10 (intended to contain oil).
  • at least four channels are provided per second bore 46: for each recess 10, there is provided a channel 48 for supplying oil to said second bore 46 and a channel 48 returning to the recess 10.
  • the cooling requirements may vary. If necessary, it can be provided to have an oil radiator connected, for example through a flange 24, to a recess 10, or to each recess 10.
  • the proposed structure makes it possible to create a large torque. Indeed, during combustion, the force exerted on a piston 6 is tangential to the central axis 8. This orientation is optimal for the torque exerted on the central shaft 8. which is retransmitted by the rotor which replaces a connecting rod-crankshaft assembly of a conventional engine but without dissipating the energy to be transmitted.
  • the rotor in particular due to its mass, has a relatively large moment of inertia. As it rotates, it "accumulates" kinetic energy that allows it to also perform the function of a flywheel. This energy can also be recovered during deceleration, further increasing the efficiency of a motor according to the present disclosure.
  • the new structure proposed here thus makes it possible to have a compact engine. As a result of the optimization, the performance of the engine compared to an engine of equivalent displacement is improved, which significantly reduces the fuel consumption of the engine.
  • the structure described also makes it possible to easily couple two motors by putting them side by side. This arrangement can be useful in solving problems of adapting the size of the motor to a given space.
  • the performances described allow other uses of the engine, which can be used, for example, as a compressor or an electric generator (generator set).
  • An advantage of the proposed structure is that it can easily be adapted to any type of fuel: gasoline, diesel, LPG, LNG, biogas, hydrogen, etc. .
  • This structure is, in a completely original way, also adapted to the use of hydrogen which has a combustion approximately six times faster than that of gasoline and which reaches temperatures of the order of 2000 ° C.
  • the present disclosure is not limited to the embodiments described above, only by way of examples and to the variants mentioned, but it encompasses all the variants that a person skilled in the art may envisage in the context of the protection sought.

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Abstract

Moteur à combustion interne comportant un stator (4) et un rotor (2). Le stator (4) se présente sous la forme d'une pièce annulaire. Une première chambre (12) est réalisée par évidement du stator (4) en s'étendant sur une partie seulement de la périphérie de la face intérieure. Une deuxième chambre (14) dans le prolongement périphérique est réalisée par évidement du stator (4) en s'étendant sur une partie seulement de la périphérie de la face intérieure et décalée axialement par rapport à la première. Le rotor (2) est un cylindre comportant un piston pour la première chambre (12) et un piston (6) pour la deuxième chambre (14). Le rotor (2) comporte une troisième chambre (22) réalisée par évidement de la surface cylindrique extérieure du rotor (2) pouvant mettre en relation la première chambre (12) avec la deuxième chambre (14).

Description

Description
Titre : Moteur à combustion interne
[0001] La présente invention concerne un moteur à combustion interne.
Domaine technique
[0002] La présente divulgation relève du domaine des moyens couramment utilisés pour mouvoir un véhicule.
Technique antérieure
[0003] Il est connu d’utiliser depuis la fin du I9ème siècle d’utiliser des moteurs fonctionnant avec un carburant obtenu à partir du pétrole pour déplacer des véhicules. Deux grands types de moteurs existent actuellement sur le marché : des moteurs à combustion interne à allumage commandé, dits aussi moteurs à essence et aussi des moteurs à combustion interne à allumage par compression. Ces deux types de moteurs comportent au moins un piston se déplaçant dans un mouvement de va-et-vient dans un cylindre.
[0004] Dans ce type de moteur, la force motrice issue de la combustion est communiquée à un piston qui coulisse selon un mouvement de translation et est communiquée à un vilebrequin qui a un mouvement de rotation par une bielle. Cette dernière présente ainsi une tête de bielle qui se déplace dans un mouvement de translation et un pied de bielle qui a un mouvement de rotation. De ce fait, la tête de bielle et le pied de bielle n’ont pas la même vitesse. En effet, alors que le piston, et donc la tête de bielle, ont un déplacement correspondant à la course du piston, le pied de bielle se déplace sur un demi-cercle dont le diamètre correspond à la course du piston, soit une distance supérieure de 57% environ (course*pi/2 où pi est la constante correspondant au rapport entre le périmètre d’un cercle et son diamètre) à la distance parcourue par la tête de bielle. Cette architecture conduit à exercer des forces obliques sur le piston qui donnent lieu à des frottements et à un échauffement au niveau du piston et du cylindre. La transmission de la force motrice n’est donc pas optimale et ceci pénalise le rendement du moteur. [0005] Il existe également des moteurs dits à piston rotatif. Ici au moins une pièce en forme de came, appelée piston, est entraînée directement en rotation dans une chambre de forme adaptée et entraîne un arbre. Inutile ici de prévoir des bielles et un vilebrequin. Un moteur de ce type, dit moteur Wankel, est certainement le moteur le plus connu de ce type. Malgré une fabrication en série, il n’a pas connu le succès probablement escompté.
[0006] Le document DE3320620, d’après son abrégé, concerne une machine à piston rotatif avec au moins un coulisseau disposé radialement déplaçable dans un rotor. Le coulisseau a une longueur supérieure au diamètre du rotor et prend appui sur la face intérieure incurvée d'un stator l'enserrant. La face interne du stator a essentiellement deux diamètres différents, dont l'un est égal au diamètre extérieur du rotor et l'autre a un diamètre plus grand. Dans la zone du plus grand diamètre, une chambre de sortie est formée entre le stator et le rotor. Cette machine à piston rotatif peut fonctionner avec de l'air comprimé, de la vapeur ou un gaz expansible ou peut également être conçue comme une machine à piston rotatif avec chambre de compression et chambre d'expansion.
[0007] La présente invention a pour but de fournir une nouvelle conception de moteur à combustion interne.
[0008] Ce nouveau type de moteur aura de préférence un rendement accru par rapport au rendement des moteurs à combustion interne connus.
[0009] De préférence, pour une puissance donnée, un moteur de nouvelle conception sera d’encombrement réduit par rapport aux moteurs actuellement connus.
[0010] Avantageusement, ce moteur pourra fonctionner avec différents types de carburant : essence, gazole, biocarburant, gaz liquéfié, etc. mais aussi hydrogène.
Résumé
[0011] La présente divulgation vient améliorer la situation.
[0012] Il est proposé un moteur à combustion interne comportant, d'une part, un stator et, d'autre part, un rotor,
[0013] Dans ce moteur : [0014] - le stator se présente sous la forme d’une pièce annulaire comportant une face intérieure et une face extérieure,
[0015] - la face intérieure présente une forme de base cylindrique circulaire autour d’un axe de rotation, ladite forme de base présentant un rayon autour de l’axe de rotation, dit rayon de base, et a minima une largeur, dite largeur de base, mesurée le long de l’axe de rotation,
[0016] - une première chambre est réalisée par évidement du stator à partir de la forme de base, ladite chambre s’étendant sur une partie seulement de la périphérie de la face intérieure, présentant une première largeur inférieure à la largeur de base et une hauteur correspondant à la distance de la paroi de la première chambre à l’axe de rotation diminuée du rayon de base,
[0017] - des moyens pour permettre l’introduction d’air ou d’un mélange gazeux dans la première chambre sont prévus,
[0018] - une deuxième chambre est réalisée par évidement du stator à partir de la forme de base, ladite chambre s’étendant sur une partie seulement de la périphérie de la face intérieure, présentant une deuxième largeur inférieure à la largeur de base et une hauteur correspondant à la distance de la paroi de la deuxième chambre à l’axe de rotation diminuée du rayon de base,
[0019] - des moyens pour permettre un échappement d’un mélange gazeux hors de la deuxième chambre sont prévus,
[0020] - la deuxième chambre dans le sens périphérique est dans le prolongement de la première avec toutefois un décalage par rapport à l’axe de rotation,
[0021] - le rotor se présente sous la forme d’un cylindre avec une surface cylindrique extérieure adaptée pour pouvoir tourner à l’intérieur de la forme de base de la face intérieure du stator, ledit cylindre présentant un axe monté sur paliers, ledit axe correspondant géométriquement à l’axe de rotation du stator,
[0022] - le rotor comporte un premier élément dit premier piston monté de manière à pouvoir se déplacer radialement dans le rotor et à venir épouser la paroi de la première chambre, [0023] - le rotor comporte un deuxième élément dit deuxième piston monté de manière à pouvoir se déplacer radialement dans le rotor et à venir épouser la paroi de la deuxième chambre,
[0024] - le premier piston et le deuxième piston sont décalés angulairement dans le rotor,
[0025] - le rotor comporte une troisième chambre réalisée par évidement de la surface cylindrique extérieure du rotor de telle sorte que dans au moins une plage angulaire la troisième chambre mette en relation la première chambre avec la deuxième chambre, ladite troisième chambre étant disposée angulairement entre le premier piston et le deuxième piston.
[0026] Cette structure est notamment avantageuse car elle est compacte mais surtout permet une excellente exploitation de la force exercée lors d’une combustion car ladite force s’exerce de façon tangentielle par rapport à un arbre de sortie du moteur ce qui permet une optimisation à la fois du couple moteur et donc de ses performances.
[0027] Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en œuvre. Elles peuvent être mises en œuvre indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :
[0028] - la paroi de la première chambre correspond à une portion de paroi cylindrique circulaire de rayon inférieur au rayon de base et d’axe parallèle à l’axe de rotation mais décalé par rapport à celui-ci.
[0029] - la paroi de la deuxième chambre correspond à une portion de paroi cylindrique circulaire de rayon inférieur au rayon de base et d’axe parallèle à l’axe de rotation mais décalé par rapport à celui-ci.
[0030] - la première chambre est décalée par rapport à la deuxième chambre selon l’axe de rotation d’un décalage inférieur à la fois à la première largeur et à la deuxième largeur.
[0031] - chaque piston se présente sous la forme d’une plaque avec deux faces planes parallèles ; un bord de ladite plaque présente une forme adaptée à une paroi de chambre de stator ; le bord opposé de ladite plaque porte une tige de piston ; le rotor présente autour de son axe un évidement latéral dans lequel fait saillie au moins une tige de piston et dans lequel se trouve une came fixe par rapport au stator et sur laquelle vient reposer ladite tige de piston.
[0032] - la deuxième chambre présente une forme similaire à celle de la première chambre ; la première chambre s’étend sur une première plage angulaire du stator ; la deuxième chambre s’étend sur une seconde plage angulaire du stator avec un décalage angulaire par rapport à la première chambre ; le rotor comporte deux paires de pistons, avec chacune un premier piston et un second piston, pour chaque ensemble formé d’une première chambre et une deuxième chambre de stator, et le décalage angulaire de la première paire de pistons par rapport à la deuxième paire de pistons sur le rotor correspond au décalage angulaire de la deuxième chambre par rapport à la première chambre sur le stator.
[0033] - le stator comporte deux premières chambres disposées parallèlement l’une à l’autre sur une même plage angulaire du stator ; le stator comporte une deuxième chambre disposée en position médiane selon l’axe de rotation par rapport aux deux premières chambres et dans le prolongement dans le sens périphérique par rapport à celles-ci ; une troisième chambre dans le rotor est disposée de manière à permettre sur une plage angulaire de mettre en communication une première chambre avec la deuxième chambre et une autre troisième chambre dans le rotor est disposée de manière à permettre sur une plage angulaire de mettre en communication l’autre première chambre avec la deuxième chambre.
[0034] - le stator comporte n ensembles avec chacun une première chambre et une deuxième chambre ; le rotor comporte n troisièmes chambres, et chaque ensemble avec une première chambre et une seconde chambre s’étend sur une plage angulaire de (360/n)°.
[0035] - la distance entre une troisième chambre et le premier piston est inférieure à la distance entre ladite troisième chambre et le second piston correspondant.
[0036] - la distance entre une troisième chambre et le premier piston correspondant est inférieure à 5 mm. [0037] - la distance entre une troisième chambre et le second piston correspondant est supérieure à 15 mm.
[0038] - le rotor présente autour de l’axe deux évidements borgnes débouchant chacun dans une face latérale du rotor et créant autour de l’axe une partie centrale de rotor en forme de disque, les deux évidements étant réalisés de manière symétrique par rapport à ladite partie centrale.
[0039] Lorsque cette dernière caractéristique est mise en œuvre, les évidements prévus peuvent être mis à profit pour servir de carter d’huile. On peut alors aussi prévoir que des premiers alésages soient réalisés dans la partie centrale en forme de disque pour relier les deux évidements et permettre ainsi une circulation d’huile. Pour favoriser cette circulation d’huile, les premiers alésages sont sensiblement hélicoïdaux. Il est possible ainsi avec la rotation du rotor de favoriser la circulation en profitant du mouvement du rotor et l’utilisation d’une pompe à huile peut être évitée. Cette huile peut aussi être utilisée pour réaliser un refroidissement du moteur. Pour cette utilisation, on prévoit alors avantageusement que le rotor comporte des seconds alésages réalisés dans une partie périphérique du rotor au- delà des évidements et en communication chacun avec au moins un évidement. La circulation de l’huile dans ces seconds alésages permet alors un refroidissement du moteur. On remarque que ces seconds alésages se trouvent à proximité de la (des) chambre(s) de combustion.
Brève description des dessins
[0040] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
Fig. 1
[0041] [Fig. 1] montre en perspective éclatée un stator et un rotor d’un moteur selon un mode de réalisation.
Fig. 2
[0042] [Fig. 2] montre en perspective les éléments de la figure 1 en position montée.
Fig. 3 [0043] [Fig. 3] montre en perspective sous un angle différent les éléments de la figure 2 avec des flasques latéraux.
Fig. 4
[0044] [Fig. 4] montre en perspective la forme de base du rotor des figures 1 à 3. Fig. 5
[0045] [Fig. 5] montre en perspective la forme de base du stator des figures 1 à 3.
Fig. 6
[0046] [Fig. 6] montre en perspective un flasque latéral de la figure 3.
Fig. 7 [0047] [Fig. 7] montre un schéma illustrant le fonctionnement d’un moteur comportant les éléments illustrés sur les figures précédentes.
Fig. 8
[0048] [Fig. 8] montre schématiquement la structure de base d’un stator selon un deuxième mode de réalisation. Fig. 9
[0049] [Fig. 9] montre une vue en perspective de la forme de base d’un stator selon le deuxième mode de réalisation.
Fig. 10
[0050] [Fig. 10] est un schéma équivalent à celui de la figure 7 pour le deuxième mode de réalisation.
Fig. 11
[0051] [Fig. 11] montre un flasque latéral en coupe transversale.
Fig. 12
[0052] [Fig. 12] montre schématiquement en vue de face une paire de cames d’une flasque latéral pour la deuxième forme de réalisation.
Fig. 13 [0053] [Fig. 13] correspond à la figure 12 pour l’autre flasque latéral de la deuxième forme de réalisation.
Fig. 14
[0054] [Fig. 14] est une vue schématique de principe du stator pour un troisième mode de réalisation.
Fig. 15
[0055] [Fig. 15] est une vue schématique de principe pour le rotor du troisième mode de réalisation.
Fig. 16 [0056] [Fig. 16] est une vue en perspective d’une forme de base d’un stator pour le troisième mode de réalisation.
Fig. 17
[0057] [Fig. 17] est une vue en perspective d’une forme de réalisation préférée pour un piston pour les trois modes de réalisation illustrés. Fig. 18
[0058] [Fig. 18] est une vue en coupe longitudinale d’un piston dans une forme de réalisation préférée pouvant être utilisée pour les trois modes de réalisation illustrés.
Fig. 19 [0059] [Fig. 19] comporte trois vues en perspectives, Fig. 19A, Fig. 19B et Fig.
19C montrant chacune un piston destiné à être utilisé avec un moteur selon le troisième mode de réalisation.
Fig. 20
[0060] [Fig. 20] est une vue de face d’une forme de réalisation d’un rotor pour un moteur selon la deuxième forme de réalisation.
Description des modes de réalisation [0061] Les figures et la description ci-après contiennent, pour l’essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente divulgation mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
[0062] Il est maintenant fait référence à la figure 1. Cette figure montre un rotor 2 destiné à venir prendre place dans un stator 4 ainsi que des pièces appelées par la suite piston 6. La dénomination de piston est choisie par analogie aux moteurs à combustion interne « classiques » comme étant la pièce sur laquelle s’exerce l’effort moteur d’une combustion et non pas pour la forme de la pièce qui se différencie totalement de la forme d’un piston de moteur « classique ».
[0063] Comme illustré sur la figure 4, le rotor 2 présente une forme globale de base cylindrique circulaire pleine avec un axe central 8. Ce rotor présente un rayon R2 et une longueur, mesurée le long de l’axe central L2. L’axe central 8 présente une longueur supérieure à L2. On remarque sur les figures 1, 2 et 4 un évidement 10 annulaire réalisé latéralement autour de l’axe central 8. Cet évidement 10 débouche dans une face latérale du rotor 2. Il présente un rayon inférieur à R2 et une profondeur inférieure à L2/2. Un évidement 10 est réalisé symétriquement sur l’autre face du rotor 2 mais n’est pas visible sur les figures 1 , 2 et 4.
[0064] Le stator 4 (figure 5) présente une forme globale de base annulaire dans la forme de réalisation préférée illustrée au dessin. Il a ici la forme d’un anneau adapté à la taille du rotor 2. Cet anneau présente une face extérieure cylindrique circulaire de rayon R4 dans le mode de réalisation proposé. Il présente par rapport à son axe de révolution une largeur L4 qui peut être égale à L2 mais de préférence le rotor 2 est plus large que le stator 4 (c’est-à-dire L2 > L4 de préférence). Comme il ressort de la suite de la description, une autre forme pour la face extérieure du stator 4 pourrait être envisagée. On pourrait ainsi par exemple prévoir un méplat pour former un socle pour le moteur. Le stator 4 pourrait aussi se présenter par exemple sous une forme parallélépipédique avec un évidement central correspondant à la forme qui va être décrite ci-après pour coopérer avec le rotor 2. [0065] Ainsi, la face intérieure du stator 4 présente comme forme de base une surface cylindrique circulaire de rayon R2 (aux tolérances de fabrication près). À partir de cette surface de base, deux évidements sont réalisés afin de former, lorsque le rotor 2 vient prendre place dans le stator 4 deux chambres, une première chambre 12 et une deuxième chambre 14.
[0066] Chaque chambre présente ici une forme rappelant un croissant de lune. L’évidement correspondant à une chambre présente à chaque fois une largeur inférieure à la largeur L4 du stator 4. On prévoit ici que la première chambre 12 et la deuxième chambre 14 présentent une même largeur L. Chaque chambre présente aussi une hauteur h avec une valeur H maximale H (figure 7) qui correspond à la distance radiale séparant la face extérieure du rotor 2 de la paroi périphérique de la chambre. Cette hauteur h dans une chambre, dans le sens périphérique, est sensiblement nulle puis croît progressivement vers la valeur H pour décroître progressivement à nouveau vers 0. Dans la forme de réalisation préférée illustrée ici, la paroi de la chambre correspond à une section d’une surface cylindrique circulaire.
[0067] La première chambre 12 et la deuxième chambre 14 s’étendent chacune sur un secteur angulaire et ces deux secteurs sont tels qu’ils ne se chevauchent pas. Dans le sens périphérique, on a ainsi une chambre dans le prolongement de l’autre. Entre la première chambre 12 et la deuxième chambre 14 la paroi intérieure du stator correspond à la paroi cylindrique circulaire de base de rayon R2. On retrouve dans la première forme de réalisation deux zones correspondant à la forme cylindrique de base. Dans chacune de ces zones, il est prévu de préférence la présence d’un segment (non représenté sur les figures) afin de réaliser une séparation étanche entre les deux chambres voisines.
[0068] Axialement, les évidements formant les chambres sont décalés : la première chambre 12 se trouve dans plus près d’une première paroi latérale du stator 4 que la deuxième chambre 14 qui se trouve de fait plus près de l’autre paroi latérale que la première chambre 12. Toutefois, dans une forme de réalisation préférée, ces chambres se « chevauchent » axialement. Ainsi si la première chambre 12 est réalisée dans un premier secteur axial du stator 4 et la deuxième chambre 14 dans un second secteur axial du stator 4, le premier secteur et le second secteur présentent une zone commune. Cette dernière est de préférence au centre du stator. Dans la forme préférée illustrée au dessin, on a prévu de faire déboucher chaque chambre dans une paroi latérale du stator 4 mais chaque chambre inclut le plan médian du stator 4. On a ainsi l’équation :
L4 < 2 L.
[0069] Les chambres (première chambre 12 et deuxième chambre 14) sont de préférence directement usinées dans un bloc pour former le stator 4. De cette manière, une excellente étanchéité aux gaz peut être obtenue au niveau de ces chambres.
[0070] Les pistons 6 sont destinés à former chacun une séparation étanche à l’intérieur des chambres du moteur. Chaque piston 6 se présente ainsi sous la forme d’une paroi qui s’étend radialement dans une chambre. Comme les chambres sont décalées axialement, on prévoit un piston 6 pour chaque chambre. De manière préférée, pour augmenter le rendement du moteur, on prévoit une deuxième paire de pistons 6. Dans la première forme de réalisation (figures 1 à 7), les deux paires de pistons 6 sont disposées de manière diamétralement opposée.
[0071] Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, les pistons 6 sont logés au moins partiellement et guidés dans des fentes 16 radiales réalisées dans le rotor 2 et débouchant à la surface périphérique extérieure du rotor 2. Lorsque le rotor 2 est plus large que le stator 4, les fentes 16 ne débouchent pas de préférence dans les faces latérales du rotor 2 de manière à assurer un meilleur guidage des pistons 6.
[0072] Chaque piston 6 présente une tête de piston 18 et une tige de piston 20. La tête de piston 18 est destinée à coulisser dans la fente 16 correspondante du rotor 2 et à venir séparer de manière étanche une chambre deux sous-chambres. La forme d’une tête de piston 18 est expliquée plus en détail plus loin en référence aux figures 17 et 18. La tige de piston 20 est quant à elle par exemple une tige cylindrique s’étendant radialement à partir de la tête de piston 18 vers l’intérieur du rotor 2. La longueur de la tige de piston 20 est telle qu’elle se trouve dans un évidement 10 annulaire du rotor 2. À cet effet, chaque fente 16 est prolongée d’un alésage débouchant dans cet évidement 10 annulaire. [0073] On remarque en outre sur la figure 1 la présence d’une troisième chambre 22. Cette dernière est réalisée dans le rotor 2. Elle est disposée angulairement et de préférence aussi axialement entre deux fentes 16. On a ici deux troisièmes chambres 22 disposées de manière diamétralement opposée. Ces troisièmes chambres 22 peuvent aussi être appelées chambres de transfert. Ces troisièmes chambres peuvent présenter des formes et des volumes différents. La forme et le volume de ces chambres seront adaptés en fonction des caractéristiques du moteur et du carburant utilisé. Le volume de la troisième chambre a notamment un impact sur le taux de compression. Une adaptation est donc nécessaire selon le taux de compression choisi.
[0074] La figure 3 illustre un moteur en perspective. On remarque la présence de deux flasques 24 qui viennent en appui sur le stator 4 et viennent « fermer » le moteur latéralement. On peut voir sur la figure 3 la forme extérieure d’un flasque 24 qui correspond à un disque avec un trou central 26 pour permettre le passage de l’axe central 8. La figure 6 montre quant à elle une face intérieure d’un flasque 24.
[0075] Comme on peut le voir sur la figure 6, on retrouve le trou central 26 pour l’axe central 8 du rotor 2. Autour de ce trou, se trouve en saillie vers l’intérieur du moteur une came 28. En position montée, cette came 28 est logée dans un évidement 10 du rotor 2. Cette came 28 est destinée à coopérer avec les tiges de piston 20 des pistons 6 qui coopèrent avec la chambre se trouvant du côté du flasque 24 considéré. À la périphérie du flasque 24 se trouve du côté intérieur de celui-ci, une nervure périphérique 30 avec une face transversale plane destinée à venir en appui sur une face latérale correspondante du stator 4. L’épaisseur de cette nervure périphérique 30 vient compenser la différence de largeur entre le stator 4 et le rotor 2 (si cette différence existe) et créer un jeu de telle sorte que le rotor 2 en tournant dans le stator 4 ne vienne pas frotter contre la face intérieure du flasque 24. Cette épaisseur de nervure périphérique 30 sera donc de préférence légèrement supérieure à (L2-L4)/2.
[0076] Le moteur est monté comme illustré sur les figures 2 et 3. Les pistons 6 sont montés dans le rotor 2, chacun dans sa fente 16. Le rotor 2 est monté dans le stator 4 de manière coaxiale. Le stator 4 est centré sur le rotor 2 dans la direction axiale et les flasques 24 avec chacun sa came 28 de telle sorte que les tiges de piston 20 viennent en appui sur les cames 28. Des roulements étanches non représentés sur ces figures 2 et 3 sont disposés entre le flasque 24 et l’axe central 8.
[0077] Le fonctionnement de ce moteur est expliqué à l’aide de la figure 7.
[0078] La figure 7 est une vue schématique en élévation du moteur. Le point R0 au centre correspond à l’axe de rotation du rotor 2 et à l’axe de révolution de la forme de base annulaire du stator 4. Le rotor 2 a un rayon extérieur R2. On estime ici à titre de simplification que ce rayon R2 correspond aussi au rayon intérieur de base du stator 4. L’homme du métier sait en effet qu’il est nécessaire de prévoir un léger jeu pour garantir une bonne rotation du rotor 2 dans le stator 4.
[0079] La première chambre 12 a une paroi extérieure cylindrique circulaire correspondant à un cylindre de rayon R12 mais dont l’axe de révolution parallèle à l’axe de rotation illustré par le point CO est décalé. De même pour la deuxième chambre 14 qui a une paroi extérieure de rayon R14 centrée sur un axe parallèle à l’axe de rotation et illustré sur la figure 7 par un point C’O’ décalé par rapport à l’axe de rotation, les trois axes étant coplanaires, ou bien autrement dit, CO, RO et C’O’ étant alignés. On remarque en outre que l’axe de rotation est un axe médian par rapport aux axes de révolution des parois extérieures des chambres (c’est-à- dire que RO est le milieu du segment [CO, C’O’]) pour R12=R14. L’intersection du cylindre de rayon R2 autour de l’axe de rotation passant par le point RO et du cylindre de rayon R14 d’axe parallèle à l’axe de rotation et passant par le point CO correspond à deux droites parallèles à l’axe de rotation et passant par les points A et B de la figure 7. De même, l’intersection du cylindre de rayon R2 autour de l’axe de rotation passant par le point RO et du cylindre de rayon R12 d’axe parallèle à l’axe de rotation et passant par le point CO’ correspond à deux droites parallèles à l’axe de rotation et passant par les points A’ et B’ de la figure 7. Angulairement, les lignes parallèles à l’axe de rotation passant par A et B sont décalées d’environ 5 à 25°, par exemple entre 8 et 12°. Il en est de même pour les lignes parallèles à l’axe de rotation passant par A’ et B’. On appelle par exemple les plages angulaires de rayon R2 entre les chambres les points morts du moteur. Chaque point mort s’étend sur une plage de 5 à 25°, de préférence entre 8 et 12°.
[0080] Comme mentionné dans la description plus haut, la première chambre 12 est décalée axialement par rapport à la deuxième chambre 14. Le même décalage axial existe pour les pistons 6. Ainsi deux pistons 6 diamétralement opposés coopèrent avec la première chambre 12 tandis que les deux autres pistons 6 diamétralement opposés coopèrent quant à eux avec la deuxième chambre 14.
[0081] La conception de ce moteur est basée sur l’existence de deux chambres distinctes : la première chambre 12 pour l’admission et la compression d’air ou d’un mélange air/carburant et la deuxième chambre 14 pour la combustion d’un mélange air/carburant et la détente des gaz. Les variantes décrites plus loin montrent qu’il est possible d’avoir plus de deux chambres. Pour l’instant, le principe de fonctionnement est décrit avec la première chambre 12 et la deuxième chambre 14. Une flèche ADM illustre schématiquement une ouverture d’admission d’air ou d’un mélange air/carburant. Il est ici possible de prévoir un fonctionnement de type moteur à essence ou de type Diesel. On peut ainsi prévoir l’introduction en phase d’admission soit d’air pur, soit d’un mélange air/carburant, dans ce dernier cas, un système d’injection de carburant étant prévu en amont de l’admission du mélange. De même, on peut donc avoir aussi une injection directe dans la chambre de combustion et/ou la présence d’une bougie (ou plusieurs) d’allumage et/ou la présence d’au moins une bougie de préchauffage.
[0082] Un échappement des gaz brûlés est effectué à la sortie de la chambre de combustion et est illustré par une flèche ECH.
[0083] Tant au niveau de l’admission que de l’échappement, on prévoit de préférence des entrées et sorties libres, uniquement munies de clapets anti-retour (non illustrés). Toutefois, un système de soupapes « classique » avec deux arbres à cames en prise sur l’axe central 8 par exemple peut être tout à fait envisagé.
[0084] Selon le type de moteur (en fonction du carburant utilisé), celui-ci sera équipé de bougies d’allumage et/ou de bougies de préchauffage et/ou de points d’injection de carburant, etc. Ces éléments sont disposés de manière variable d’un moteur à l’autre en fonction des caractéristiques souhaitées pour le moteur. [0085] Les flasques 24 assurent le maintien de l’axe central 8 avec des roulements correspondants ainsi qu’une étanchéité du bloc moteur. Chaque flasque 24 porte une came 28. Une came 28 est destinée à guider les pistons 6 coopérant avec la première chambre 12 tandis que l’autre came 28 est destinée à guider les pistons 6 coopérant avec la deuxième chambre 14. Dans le cas de figure illustré sur les figures 1 à 7 dans lequel la première chambre 12 et la deuxième chambre 14 débouchent dans une face latérale du stator, les flasques 24 assurent également l’étanchéité au niveau de chaque chambre correspondante. Des segments (non illustrés) peuvent être envisagés pour la réalisation de cette étanchéité.
[0086] Sur la figure 7, le piston 6-1 et le piston 6-3 sont destinés à coopérer avec la première chambre 12 ou chambre d’admission. Quand ces pistons se trouvent au niveau de la chambre d’admission, ils sont chacun à leur tour poussés par la came 28 correspondante pour suivre la paroi extérieure de la première chambre 12. Quand ces pistons ne sont pas face à la chambre d’admission, leurs têtes de piston 18 restent en appui sur la paroi de base intérieure du stator 4 sur le rayon R2. De même, les pistons 6-2 et 6-4 coopèrent avec la deuxième chambre 14 ou chambre de combustion / échappement. La figure 7 ne le montre pas mais les pistons 6-2 et 6-4 sont décalés par rapport au plan de la figure de la même manière que la deuxième chambre 14 est décalée de la première chambre 12 par rapport à ce plan de figure.
[0087] Sur cette figure 7, le rotor tourne dans le sens des aiguilles d’une montre. Le piston 6-1 sépare alors de manière étanche la première chambre 12, ou chambre d’admission, en deux. Du côté de B’, en se déplaçant, le piston 6-1 crée une dépression qui commande l’ouverture d’un clapet d’admission et fait ainsi rentrer de l’air (ou autre mélange gazeux : par la suite, il faudra comprendre air ou mélange gazeux quand le mot « air » est utilisé) dans la première chambre 12. L’autre face de la tête de piston 18 du piston 6-1 vient comprimer l’air admis précédemment dans la chambre d’admission. La troisième chambre 22 réalisée dans le rotor 2 est en liaison avec l’air comprimé par le piston 6-1. Quand le piston 6-1 se rapproche du point mort, c’est-à-dire de la ligne illustrée par A’, l’air comprimé par le piston 6-1 vient se « concentrer » dans la troisième chambre 22. Dès que la troisième chambre 22 atteint la position de la ligne A, la troisième chambre 22 entre en liaison avec la deuxième chambre 14 et l’air comprimé de la troisième chambre 22 se détend dans la deuxième chambre 14.
[0088] Le piston 6-2 est ici inactif, de même que le piston 6-3.
[0089] Le piston 6-4 sépare la deuxième chambre 14 en une chambre de combustion et en une chambre d’échappement. L’air qui vient d’être comprimé dans le piston 6-3 et qui se détend progressivement dans la deuxième chambre 14 commence alors sa combustion. Dans le cas d’un fonctionnement de type Diesel, on peut prévoir juste en aval de la ligne illustrée par le point A une injection de carburant qui vient alors s’auto-enflammer dans l’air comprimé à haute pression. Dans le cas d’un moteur à essence, on peut prévoir une bougie d’allumage à proximité de la ligne illustrée par le point A.
[0090] Ainsi, du côté de A, le piston 6-4 est poussé par la combustion qui se réalise et de l’autre côté, le piston 6-4 vient pousser les gaz d’échappement issus de la combustion précédente. Sous la pression exercée par la poussée du piston 6-4, le clapet correspondant à la sortie ECH vient s’ouvrir pour permettre l’échappement de ces gaz. Le tarage du clapet d’échappement est prévu pour, d'une part, ne pas créer une contrepression trop forte s’opposant à la combustion et, d'autre part, assurer une bonne vidange des gaz d’échappement.
[0091] On remarque au niveau du rotor que la troisième chambre 22 n’est pas à équidistance du piston 6-1 (ou 6-3) travaillant à l’admission que du piston 6-2 (ou 6-4) travaillant à la combustion/échappement. En effet, un piston d’admission (6-1 ou 6-3) est placé à proximité immédiate de la troisième chambre 22 pour favoriser la compression de l’air (ou autre fluide). Le bord de la chambre 22 du côté du piston d’admission peut correspondre au bord de la fente 16 réalisée dans le rotor 2 pour recevoir le piston correspondant. On prévoit ainsi par exemple que la distance entre ces deux bords est inférieure à quelques millimètres, par exemple inférieure à 10 mm, de préférence inférieure à 5 mm et de manière encore préférée inférieure à 2 mm. Par contre, le piston du côté combustion est de préférence relativement « éloigné » de la troisième chambre 22. On prévoit de préférence qu’une distance Dav d’au moins 10 mm est prévue entre le bord de la troisième chambre 22 et le bord de la fente 16 du piston 6 prévu côté combustion/échappement, de manière encore préférée supérieure à 15 mm. De la sorte, la face du piston exposée à la combustion est plus importante au début de la combustion ce qui permet une meilleure transmission de la force motrice engendrée par la combustion.
[0092] On remarque donc que sur une rotation de 360° , deux cycles complets sont réalisés grâce à la présence de deux paires de pistons 6. Le moteur pourrait aussi fonctionner avec une seule paire de pistons 6. On réaliserait alors un cycle moteur complet sur 360°, comme pour un moteur dit « 2-temps ». On voit donc déjà ici un premier avantage de la structure proposée : avec uniquement deux chambres, on obtient des performances équivalentes à un moteur classique de quatre cylindres (quatre combustions sur deux tours ou 720°). Un tel moteur peut par exemple être appelé ADOUR*, pour indiquer qu’il s’agit d’un moteur équivalent à un moteur à quatre cylindres de l’art antérieur. Pour préciser l’appellation du moteur, on peut aussi préciser le rayon du rotor en centimètres. On obtient par exemple pour le moteur illustré sur la figure 7 l’appellation ADOUR*14.
[0093] Un autre avantage important de la structure proposée est la création d’un couple important. En effet, on remarque que lors d’une combustion, l’effort exercé sur le piston 6 correspondant et toujours tangentiel par rapport à l’axe central. Cette orientation est optimale pour le couple exercé sur l’arbre central 8 et retransmis à ce dernier par le rotor 2 qui peut ici être comparé à un ensemble bielle et vilebrequin d’un moteur à combustion interne classique à pistons.
[0094] À titre purement illustratif et nullement limitatif, afin de donner une idée des performances d’un moteur décrit ici, un exemple numérique basé sur la figure 7 est donné.
[0095] Le rotor 2 présente un rayon R2=0,140m.
[0096] On prévoit que R12=R14=0, 1385m.
[0097] On suppose CO et C’O’ décalés chacun de 0,03m de RO.
[0098] On a alors une hauteur h=d(RO, CO)+ R12-R2, soit 0,0285m. [0099] On suppose en outre que la largeur de chaque chambre (première chambre 12 et deuxième chambre 14) mesurée le long de l’axe de rotation est de 0,08m.
[0100] Avec cette géométrie, lorsqu’un piston est en position médiane dans une chambre, notamment la deuxième chambre 14 de combustion / échappement, la surface de ce piston exposée à la force F due à la combustion est de 22,8cm2. Le levier moyen pour ce piston est de 0,15m et la course entre les lignes A et B est de 0,33m.
[0101] Les deux chambres sont parfaitement symétriques par rapport à l’axe de rotation (RO). Chaque chambre présente une partie de hauteur h croissante dans laquelle le piston 6 correspondant a un mouvement ascendant, ledit piston 6 faisant ainsi saillie dans ladite chambre d’une hauteur allant progressivement de 0 à 2,85cm, puis a une partie de hauteur h décroissante dans laquelle ce piston 6 a un mouvement descendant passant alors d’une partie en saillie dans cette chambre passant de 2,85cm à 0.
[0102] La cylindrée (volume de la chambre correspondant ici aussi au volume balayé par le piston) est d’environ 500cm3. La cylindrée de ce moteur est donc d’environ 1 litre. Comme expliqué plus haut, ceci équivaut à une cylindrée de 2 litres d’un moteur à quatre pistons « classique ».
[0103] Le deuxième mode de réalisation prévoit d’avoir non plus deux mais quatre chambres, deux chambres d’admission / compression et deux chambres de combustion / échappement.
[0104] La figure 8 est composée d’une figure 8A, d’une figure 8B et d’une figure 8C. La figure 8A illustre schématiquement la face intérieure de base du stator 4 (de rayon R2) ainsi que les parois extérieures de deux chambres d’admission qui sont diamétralement opposées par rapport au rotor 2. On peut prévoir ici aussi que les parois extérieures des chambre d’admission (/compression) correspondent à des surfaces cylindriques circulaires. Il est prévu ici qu’une chambre d’admission s’étende au plus sur 90° du stator 4, c’est-à-dire sur un quart de la périphérie du stator 4. [0105] La figure 8B illustre schématiquement la face intérieure de base du stator 4 (de rayon R2) ainsi que les parois extérieures de deux chambres de combustion qui sont diamétralement opposées par rapport au rotor 2. On peut prévoir ici aussi que les parois extérieures des chambre de combustion (/échappement) correspondent à des surfaces cylindriques circulaires. Il est prévu ici qu’une chambre de combustion s’étende au plus sur 90° du stator 4, c’est-à-dire sur un quart de la périphérie du stator 4.
[0106] La figure 8C illustre les quatre chambres du stator 4. On a comme pour le premier mode de réalisation un décalage des chambres d’admission/compression et des chambres de combustion/échappement selon la direction axiale. Chacune de ces chambres chevauche le plan médian du stator 4 mais les faces latérales de ces chambres ne sont pas dans un même plan transversal à l’axe de rotation. On remarque que le plan de symétrie des deux chambres d’admission/compression est décalé de 90° par rapport au plan de symétrie des deux chambres de combustion/échappement.
[0107] La figure 9 illustre en perspective une forme de réalisation d’un stator 4 pour cette deuxième forme de réalisation. On retrouve ici deux premières chambres 12 et deux deuxièmes chambres 14. On retrouve ici quatre points morts décalés de 90°. Chaque point mort s’étend sur une plage angulaire de l’ordre de 5 à 25°, par exemple entre 6 et 12°. Au niveau de ces points morts, la face intérieure du stator 4 est une section de surface cylindrique circulaire de rayon R2 (correspondant au rayon extérieur du rotor 2).
[0108] La figure 10 correspond à la figure 7 pour ce deuxième mode de réalisation. On prévoit ici quatre paires de pistons 6 avec quatre pistons 6 coopérant avec les chambres d’admission compression (premières chambres 12) et quatre pistons 6 coopérant avec les chambre de combustion échappement (deuxièmes chambres 14). Ici aussi, les pistons 6 sont montés coulissants dans le rotor 2 de manière à se déplacer radialement dans le moteur.
[0109] La figure 11 illustre un flasque 24 en coupe longitudinale. On remarque la présence d’un roulement 32 autour de l’axe central 8 et à l’intérieur du trou central 26 du flasque 24. Chaque flasque porte ici deux cames 28’. La figure 12 montre en vue de face deux cames 28’ correspondant à un flasque 24 et la figure 13 est une vue semblable pour les deux cames 28’ de l’autre flasque 24. Les deux cames 28’ d’un même flasque 24 sont diamétralement opposées et une came 2’ d’un flasque 24 est décalée angulairement de 90° selon l’axe de rotation par rapport à une came 28’ de l’autre flasque 24.
[0110] On retrouve aussi ici entre deux pistons d’une même paire de pistons 6 (un piston 6 d’admission compression et un piston 6 de combustion échappement, une troisième chambre 22 disposée à cheval sur le plan médian du stator 4 de manière à pouvoir assurer le transfert de l’air comprimé dans une première chambre 12 à une deuxième chambre 14 dans laquelle cet air comprimé servira de comburant pour la combustion d’un carburant.
[0111] Il est prévu alors aussi deux clapets pour l’admission d’air et deux clapets pour l’échappement des gaz brûlés.
[0112] Il est proposé ici aussi, à titre purement illustratif et non limitatif quelques valeurs numériques pour cette deuxième forme de réalisation de ce nouveau moteur.
[0113] Le rotor 2 présente un rayon R2=0,150m.
[0114] On prévoit que R12=R14=0,105m.
[0115] On suppose CO et C’O’ décalés chacun de 0,07m de RO.
[0116] On a alors une hauteur h=d(RO, CO)+R12-R2, soit 0,025m.
[0117] On suppose en outre que la largeur de chaque chambre (premières chambres 12 et deuxièmes chambres 14) mesurée le long de l’axe de rotation est de 0,08m.
[0118] Avec cette géométrie, lorsqu’un piston est en position médiane dans une chambre, notamment une deuxième chambre 14 de combustion / échappement, la surface de ce piston exposée à la force F due à la combustion est de 20cm2. Le levier moyen pour ce piston est de 0,1625m.
[0119] Les quatre chambres sont régulièrement réparties par rapport à l’axe de rotation (RO). Chaque chambre présente une partie de hauteur h croissante dans laquelle le piston 6 correspondant a un mouvement ascendant, ledit piston 6 faisant ainsi saillie dans ladite chambre d’une hauteur allant progressivement de 0 à 2,5cm=H, puis a une partie de hauteur h décroissante dans laquelle ce piston 6 a un mouvement descendant passant alors d’une partie en saillie dans cette chambre passant de 2,5cm à 0.
[0120] La cylindrée (volume de la chambre correspondant ici aussi au volume balayé par le piston) est d’environ 250cm3. La cylindrée de ce moteur est donc d’environ 1 litre.
[0121] Pour un tour de moteur, huit combustions sont réalisées, c’est-à-dire un volume de combustion de 2 litres. Ceci équivaut donc à une cylindrée de 4 litres d’un moteur à huit pistons « classique ». Un tel moteur peut alors être par exemple appelé ADOUR**15 en cohérence avec l’appellation donnée plus haut au moteur de la figure 7.
[0122] Les figures 14 à 16 illustrent sur le même principe une troisième forme de réalisation d’un moteur qui peut être utilisée lorsque de l’hydrogène est utilisé comme carburant. L’appellation d’un tel moteur pourra être suivie par exemple de la lettre H, soit ADOUR*9H si le rotor a un rayon de 9cm.
[0123] La figure 14 illustre un stator développé à plat. On réalise ici deux chambres d’admission compression en parallèle pour une chambre de combustion échappement. On retrouve par rapport à l’axe de rotation un décalage longitudinal entre chaque chambre d’admission compression correspondant à une première chambre 12 et la chambre de combustion échappement correspondant à la deuxième chambre 14. Dans la première forme de réalisation une première chambre débouchait dans une face latérale du stator 4 et une deuxième chambre débouchait dans l’autre face latérale du stator 4. Ici les deux premières chambres 12 débouchent chacune dans une paroi latérale du stator 4 et sont séparées l’une de l’autre par une cloison 34 tandis que la deuxième chambre 14 est en position centrale et ne débouche dans aucune des faces latérales du stator 4.
[0124] Au lieu d’avoir des paires de pistons 6, on prévoit des trios de pistons 6 (figure 19), un piston pour une première première chambre 12, un piston 6 pour la seconde première chambre 12 et un piston pour la deuxième chambre 14. Cette dernière est en position médiane par rapport aux deux premières chambres 12. On prévoit en outre deux troisièmes chambres 22, une à chaque fois entre un piston 6 correspondant à une première chambre 12 et la deuxième chambre 14. De même que la première forme de réalisation décrite plus haut prévoyait de préférence deux paires de pistons 6, cette troisième forme de réalisation prévoit de préférence deux trios de pistons 6 diamétralement opposés (avec ici aussi la possibilité de fonctionner avec un seul trio de pistons).
[0125] Comme on peut le voir sur la figure 19, on prévoit par exemple pour l’admission des pistons comportant une tête de piston 18 et une seule tige de piston 20. Comme expliqué précédemment, les tiges de piston 20 sont disposées de manière à pouvoir coopérer avec une came 28 ou 28’ réalisée sur un flasque 24. Le piston pour la combustion peut ici présenter deux tiges de piston 20. Comme il ressort de la figure 15 par exemple, les tiges de piston 20 du piston de combustion/échappement peuvent être décalées axialement par rapport aux tiges de piston 20 des pistons d’admission. On peut alors prévoir sur chaque flasque une double came (non illustrée).
[0126] Cette forme de réalisation qui dérive directement des deux autres formes de réalisation décrites, permet de résoudre définitivement le problème rencontré avec des carburants très sensibles à l’auto-allumage et/ou aux retours de flamme, comme par exemple d’hydrogène. En effet, il est possible ici d’adapter la forme des premières chambres en fonction du fluide qu’elles contiennent. On peut prévoir une première chambre pour de l’air et une autre pour de l’hydrogène. La forme de chaque chambre est alors adaptée pour obtenir la compression optimale avant le mélange de l’hydrogène avec l’air.
[0127] Un moteur tel que décrit ci-dessus prévu pour fonctionner avec de l’hydrogène, peut également être adapté pour fonctionner aussi avec un autre carburant. Un tel moteur peut en effet être équipé au niveau de sa chambre de combustion (ou de ses chambres de combustion) de moyens d’injection de carburant et/ou de moyens d’allumage. Pour fonctionner avec de l’hydrogène et un carburant (par exemple essence, gazole, biogaz, ...), la chambre d’admission prévue pour l’hydrogène est alors alimentée en hydrogène et l’autre chambre d’admission est alimentée en air, ou en mélange air/carburant. Un même moteur peut ainsi fonctionner avec de l’hydrogène et avec un autre carburant. Un tel moteur universel pourra avoir une appellation avec la lettre U, par exemple ADOUR* 12U. L’avantage de cette approche de fonctionnement mixte est que l’hydrogène ayant une vitesse de combustion environ six fois plus élevée que les autres carburants, les performances du moteur sont alors sensiblement améliorées (par rapport à une utilisation sans hydrogène).
[0128] Pour les trois formes de réalisation décrites ci-dessus, il peut être prévu un double système de graissage / refroidissement à l’huile :
[0129] Un circuit de graissage est par exemple prévu dans le corps du stator 4 et dans les flasques. Quatre points de graissage peuvent être répartis sur le long de chaque point mort du stator. Également, quatre points de graissage peuvent être répartis le long de chaque segment d’étanchéité des chambres, entre les chambres et les flasques 24.
[0130] Un autre circuit peut aussi être prévu au niveau du rotor et des flasques 24. Un graissage automatique des pistons 6 peut ainsi être réalisé dès la mise en fonctionnement du moteur.
[0131] Il peut également être prévu pour l’ensemble des moteurs des points d’appuis / calage, (deux à trois par segment), dans le corps du stator 4, pour le montage des segments d’étanchéités des chambres, avant la mise en place du rotor 2. Ces points d’appuis / calage sont ensuite libérés et les flasques 24 les ferment hermétiquement.
[0132] La figure 17 illustre la possibilité d’avoir des pistons 6 robustes sans segments mais avec un système de graissage / refroidissement / étanchéité directement via un carter d’huile du moteur. À cet effet, chaque piston 6 est percé de trous radiaux 36 (par exemple purement illustratif huit trous de 3mm de diamètre et de 35 mm de profondeur) et en chicane alternés (pour la résistance des matériaux). En outre, des trous longitudinaux 38, par exemple quatre trous longitudinaux 38, peuvent être répartis sur la hauteur du piston 6 en laissant une marge de 5mm du point haut du piston et réalisés en 2mm de diamètre et en chicane alternés. Par ailleurs, sur la tige du piston 20, des gorges radiales 40 réalisées le long de la tige permettant la bonne circulation de l’huile moteur en phase montante et descendante des pistons 6. [0133] La figure 18 quant à elle montre une tête de piston 18 à étanchéité optimisée en coupe transversale. La paroi de la tête de piston 18 destinée à venir au contact de la paroi extérieure de la chambre correspondante, présente de préférence un triple arrondi. Elle présente ainsi sur cette face dite face supérieure trois zones délimitées sur cette vue en coupe par les points A, B, C et D. Entre les points B et C, l’arrondi formé présente un centre O placé sur le plan médian longitudinal (par rapport à la tête de piston) de la tête de piston 18 et d’un rayon R12 ou R14 correspondant au rayon de courbure de la face extérieure de la première chambre 12 ou de la deuxième chambre 14 respectivement correspondante. Entre A et B, le rayon de courbure reste le même mais le centre de courbure est décalé en 01 par rapport à O du côté opposé à la zone AB. De même pour CD, le rayon de courbure reste le même mais le centre de courbure est décalé en 02 par rapport à O du côté opposé à la zone CD. L’épaisseur du piston 6, ou plus précisément de la tête de piston 18, sera bien entendue adaptée en fonction de la force qui va s’exercer sur ladite tête.
[0134] La figure 20 montre en vue de face un rotor, par exemple un rotor pour le moteur correspondant à la figure 10. Cette vue a pour but d’illustrer plus particulièrement un système de lubrification pour un moteur décrit ci-dessus. Elle ne concerne pas uniquement le deuxième mode de réalisation décrit mais les caractéristiques présentées ici peuvent trouver application pour d’autres (toutes les) formes de réalisation selon la présente divulgation.
[0135] Sur ce rotor, il est proposé de disposer sur une face latérale du rotor, destinée à coopérer avec un flasque 24, par exemple une rainure d’étanchéité 42 s’étendant sur tout le pourtour du rotor. L’homme du métier comprend de suite que cette rainure d’étanchéité 42 est destinée à coopérer avec une nervure correspondante (non illustrée) formée sur la face du flasque 24 destinée à coopérer avec cette face du rotor 2. On pourrait aussi avoir à l’inverse une nervure sur le rotor et une rainure dans le flasque 24 correspondant. En munissant ainsi les deux faces du rotor 2 d’un tel système d’étanchéité, on forme une chambre étanche pouvant contenir de l’huile pour la lubrification et le refroidissement du moteur. Il suffit de réaliser en outre une étanchéité à l’huile entre l’axe central 8 et chaque flasque 24. [0136] Le rotor 2 présente, comme expliqué plus haut, une partie centrale avec de chaque côté un évidement 10. Cette partie centrale présente une forme de disque qui sépare de manière étanche les deux espaces créés au niveau des deux évidements 10 et dans lesquels se trouvent par exemple les cames 28/28’. Des premiers alésages 44 sont prévus pour relier ces deux espaces et permettre une circulation d’huile entre eux. Une forme avantageuse de ces alésages, sensiblement hélicoïdale (hélice ayant par exemple pour axe l’axe central 8) permet de réaliser un entrainement de l’huile d’un côté à l’autre grâce à la rotation du rotor 2 sans avoir à utiliser une pompe à huile.
[0137] Pour le refroidissement du rotor, une circulation d’huile est prévue dans de seconds alésages 46. Ces derniers sont par exemple réalisés dans la partie périphérique du rotor 2, au-delà des évidements 10. Ces seconds alésages 46 se trouvent ainsi à proximité des chambres de combustion. Ils sont aussi disposés de préférence à proximité des pistons, notamment des pistons coopérant avec les chambres de combustion. Des canaux 48 sont avantageusement prévus pour relier chacun de ces seconds alésages 46 à un évidement 10 (destiné à contenir de l’huile). On prévoit par exemple quatre canaux au moins par second alésage 46 : pour chaque évidement 10, on prévoit un canal 48 d’alimentation en huile dudit second alésage 46 et un canal 48 de retour vers l’évidement 10.
[0138] Selon la puissance du moteur, les besoins en refroidissement peuvent varier. Si nécessaire, il peut être prévu d’avoir un radiateur à huile relié, par exemple à travers un flasque 24, à un évidement 10, ou à chaque évidement 10.
[0139] La présence de ce système de circulation d’huile permet aussi de limiter la masse du rotor 2.
Application industrielle
[0140] Les présentes solutions techniques peuvent trouver à s’appliquer notamment à tous types de moteurs, pour tout type de véhicule, terrestre, maritime ou aéronef.
[0141] La structure proposée permet de créer un couple important. En effet, lors d’une combustion, l’effort exercé sur un piston 6 est tangentiel par rapport à l’axe central 8. Cette orientation est optimale pour le couple exercé sur l’arbre central 8 qui est retransmis par le rotor qui remplace un ensemble bielle-vilebrequin d’un moteur classique mais sans dissipation de l’énergie à transmettre.
[0142] On remarque aussi que le rotor, notamment de par sa masse, présente un moment d’inertie relativement important. Lors de sa rotation, il « accumule » de l’énergie cinétique qui lui permet de remplir aussi la fonction d’un volant moteur. Cette énergie peut aussi être récupérée lors d’une décélération, ce qui permet d’augmenter encore le rendement d’un moteur selon la présente divulgation.
[0143] Des performances pouvant être obtenues avec un moteur tel que décrit ci- dessus sont indiquées ci-après.
[0144] Pour une voiture de puissance moyenne, on pourrait par exemple utiliser un rotor d’un rayon de 12cm et un stator avec deux chambres (moteur ADOUR* 12). Avec une hauteur H des chambres de 2,2cm, on arrive à une cylindrée de 325cm3. En moyennant la pression produite dans la chambre de combustion pendant une phase de combustion, on obtient une force moyenne qui s’exerce avec un bras de levier moyen de 0,128m pour produire un couple moyen de 1016Nm ce qui correspond à une puissance à 2000tr/min-1 de 213kW.
[0145] Pour un poids lourd, on pourrait par exemple utiliser un rotor d’un rayon de 18cm et un stator avec deux chambres. Avec une hauteur H des chambres de 3,5cm, on arrive à une cylindrée de 900cm3. En moyennant la pression produite dans la chambre de combustion pendant une phase de combustion, on obtient une force moyenne qui s’exerce avec un bras de levier moyen de 0,1925m pour produire un couple moyen de 3409Nm ce qui correspond à une puissance à 2000tr/min-1 de 713kW.
[0146] Avec un moteur correspondant au rotor de la figure 20, avec un rayon de rotor de 160mm, pour une vitesse de rotation de 2000 tr/min, c’est-à-dire 33,33 tr/s, le temps d’une combustion est de 7,5 ms et la vitesse d’avancement d’un piston est de 33 m/s. Avec un moteur à pistons avec une course de 154mm, pour une vitesse de 2000tr/min, le temps d’une combustion est de 15 ms et la vitesse d’avancement du piston (et donc de la tête de bielle correspondante) est de 10,3 m/s tandis que la vitesse au niveau du vilebrequin (pied de bielle) est de 16,1 m/s. On obtient donc ainsi des performances supérieures avec un moteur selon la présente divulgation.
[0147] Dans le domaine de l’aviation légère, on pourrait par exemple utiliser un rotor d’un rayon de 28cm et un stator avec quatre chambres. Avec une hauteur H des chambres de 4,0cm, on arrive à une cylindrée de 1080cm3. En moyennant la pression dans la chambre de combustion au cours d’une combustion, on obtient une force moyenne qui s’exerce avec un bras de levier moyen de 0,2957m. Le couple moyen obtenu est alors de 18565Nm ce qui correspond à une puissance à 2000tr/min-1 de 3882kW.
[0148] La nouvelle structure proposée ici permet ainsi d’avoir un moteur compact. Grâce à l’optimisation apportée, la performance du moteur par rapport à un moteur de cylindrée équivalente est améliorée, ce qui permet de réduire sensiblement la consommation du moteur en carburant.
[0149] Pour modifier la puissance d’un moteur donné, il est possible de modifier le diamètre de son rotor ou bien il est possible d’agir sur la forme des chambres et donc la longueur des pistons utilisés.
[0150] L’homme du métier comprendra aussi qu’il est possible, d'une part, de prévoir un stator avec six (moteur ADOUR***) ou huit chambres (moteur ADOUR****), voire plus, selon les deux premières formes de réalisation décrites. Pour la troisième forme de réalisation, il est possible d’avoir nx3 chambres.
[0151] La structure décrite permet aussi d’accoupler facilement deux moteurs en les mettant côte à côte. Cet arrangement peut être intéressant pour résoudre des problèmes d’adaptation de la taille du moteur à un espace donné.
[0152] Les performances décrites permettent d’autres utilisations du moteur, qui peut être par exemple utilisé comme compresseur ou générateur électrique (groupe électrogène).
[0153] Un avantage de la structure proposée est qu’elle peut facilement s’adapter à tout type de carburant : essence, gazole, GPL, GNL, biogaz, hydrogène, etc. . Cette structure est, de manière tout à fait originale, aussi adaptée à l’utilisation d’hydrogène qui a une combustion environ six fois plus rapide que celle de l’essence et qui atteint des températures de l’ordre de 2000°C. [0154] La présente divulgation ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits ci-avant, seulement à titre d’exemples et aux variantes évoquées, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l’homme de l’art dans le cadre de la protection recherchée.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Moteur à combustion interne comportant, d'une part, un stator (4) et, d'autre part, un rotor (2), caractérisé en ce que le stator (4) se présente sous la forme d’une pièce annulaire comportant une face intérieure et une face extérieure, en ce que la face intérieure présente une forme de base cylindrique circulaire autour d’un axe de rotation, ladite forme de base présentant un rayon autour de l’axe de rotation, dit rayon de base, et a minima une largeur, dite largeur de base, mesurée le long de l’axe de rotation, en ce qu’une première chambre (12) est réalisée par évidement du stator (4) à partir de la forme de base, ladite chambre s’étendant sur une partie seulement de la périphérie de la face intérieure, présentant une première largeur inférieure à la largeur de base et une hauteur correspondant à la distance de la paroi de la première chambre (12) à l’axe de rotation diminuée du rayon de base, en ce que des moyens pour permettre l’introduction d’air ou d’un mélange gazeux dans la première chambre (12) sont prévus, en ce qu’une deuxième chambre (14) est réalisée par évidement du stator (4) à partir de la forme de base, ladite chambre s’étendant sur une partie seulement de la périphérie de la face intérieure, présentant une deuxième largeur inférieure à la largeur de base et une hauteur correspondant à la distance de la paroi de la deuxième chambre (14) à l’axe de rotation diminuée du rayon de base, en ce que des moyens pour permettre un échappement d’un mélange gazeux hors de la deuxième chambre (14) sont prévus, en ce que la deuxième chambre (14) dans le sens périphérique est dans le prolongement de la première avec toutefois un décalage par rapport à l’axe de rotation, en ce que le rotor (2) se présente sous la forme d’un cylindre avec une surface cylindrique extérieure adaptée pour pouvoir tourner à l’intérieur de la forme de base de la face intérieure du stator (4), ledit cylindre présentant un axe (8) monté sur paliers, ledit axe correspondant géométriquement à l’axe de rotation du stator, en ce que le rotor (2) comporte un premier élément dit premier piston (6) monté de manière à pouvoir se déplacer radialement dans le rotor (2) et à venir épouser la paroi de la première chambre (12), en ce que le rotor (2) comporte un deuxième élément dit deuxième piston (6) monté de manière à pouvoir se déplacer radialement dans le rotor (2) et à venir épouser la paroi de la deuxième chambre (14), en ce que le premier piston (6) et le deuxième piston (6) sont décalés angulairement dans le rotor (2), en ce que le rotor (2) comporte une troisième chambre (22) réalisée par évidement de la surface cylindrique extérieure du rotor (2) de telle sorte que dans au moins une plage angulaire la troisième chambre (22) mette en relation la première chambre (12) avec la deuxième chambre (14), ladite troisième chambre (22) étant disposée angulairement entre le premier piston (6) et le deuxième piston (6).
[Revendication 2] Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi de la première chambre (12) correspond à une portion de paroi cylindrique circulaire de rayon inférieur au rayon de base et d’axe parallèle à l’axe de rotation mais décalé par rapport à celui-ci.
[Revendication 3] Moteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la paroi de la deuxième chambre (14) correspond à une portion de paroi cylindrique circulaire de rayon inférieur au rayon de base et d’axe parallèle à l’axe de rotation mais décalé par rapport à celui-ci.
[Revendication 4] Moteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première chambre (12) est décalée par rapport à la deuxième chambre (14) selon l’axe de rotation d’un décalage inférieur à la fois à la première largeur et à la deuxième largeur.
[Revendication 5] Moteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque piston (6) se présente sous la forme d’une plaque avec deux faces planes parallèles, en ce qu’un bord de ladite plaque présente une forme adaptée à une paroi de chambre de stator (4), en ce que le bord opposé de ladite plaque porte une tige de piston (20), en ce que le rotor (2) présente autour de son axe un évidement latéral dans lequel fait saillie au moins une tige de piston et dans lequel se trouve une came (28, 28’) fixe par rapport au stator et sur laquelle vient reposer ladite tige de piston (20). [Revendication 6] Moteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la deuxième chambre (14) présente une forme similaire à celle de la première chambre (12), en ce que la première chambre (12) s’étend sur une première plage angulaire du stator, en ce que la deuxième chambre (14) s’étend sur une seconde plage angulaire du stator avec un décalage angulaire par rapport à la première chambre (12), en ce que le rotor (2) comporte deux paires de pistons (6), avec chacune un premier piston (6) et un second piston (6), pour chaque ensemble formé d’une première chambre (12) et une deuxième chambre (14) de stator (4), et en ce que le décalage angulaire de la première paire de pistons (6) par rapport à la deuxième paire de pistons
(6) sur le rotor (2) correspond au décalage angulaire de la deuxième chambre (14) par rapport à la première chambre (12) sur le stator (4).
[Revendication 7] Moteur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le stator (4) comporte deux premières chambres (12) disposées parallèlement l’une à l’autre sur une même plage angulaire du stator, en ce que le stator (4) comporte une deuxième chambre (14) disposée en position médiane selon l’axe de rotation par rapport aux deux premières chambres (12) et dans le prolongement dans le sens périphérique par rapport à celles-ci, en ce qu’une troisième chambre (22) dans le rotor (2) est disposée de manière à permettre sur une plage angulaire de mettre en communication une première chambre (12) avec la deuxième chambre (14) et une autre troisième chambre (22) dans le rotor (2) est disposée de manière à permettre sur une plage angulaire de mettre en communication l’autre première chambre (12) avec la deuxième chambre (14).
[Revendication 8] Moteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que en ce que son stator (4) comporte n ensembles avec chacun une première chambre (12) et une deuxième chambre (14), en ce que le rotor (2) comporte n troisièmes chambres (22), et en ce que chaque ensemble avec une première chambre (12) et une seconde chambre (14) s’étend sur une plage angulaire de (360/n)°.
[Revendication 9] Moteur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la distance entre une troisième chambre (22) et le premier piston (6 ; 6-1 , 6-3) est inférieure à la distance entre ladite troisième chambre (22) et le second piston (6 ; 6-2, 6-4) correspondant.
[Revendication 10] Moteur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la distance entre une troisième chambre (22) et le premier piston (6 ; 6-1 , 6-3) correspondant est inférieure à 5 mm.
[Revendication 11] Moteur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la distance entre une troisième chambre (22) et le second piston (6 ; 6-2, 6-4) correspondant est supérieure à 15 mm.
[Revendication 12] Moteur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le rotor (2) présente autour de l’axe (8) deux évidements (10) borgnes débouchant chacun dans une face latérale du rotor et créant autour de l’axe (8) une partie centrale de rotor en forme de disque, les deux évidements étant réalisés de manière symétrique par rapport à ladite partie centrale.
[Revendication 13] Moteur selon la revendication 12, caractérisé en ce que des premiers alésages (44) sont réalisés dans la partie centrale en forme de disque pour relier les deux évidements (10).
[Revendication 14] Moteur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les premiers alésages (44) sont sensiblement hélicoïdaux.
[Revendication 15] Moteur selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que le rotor comporte de seconds alésages (46) réalisés dans une partie périphérique du rotor au-delà des évidements (10) et en communication chacun avec au moins un évidement (10) par des canaux (48).
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