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Perfectionnements aux moteurs à combustion interne
L'invention concerne des moteurs à combustion interne du type dans lequel les gaz brûles sont évacués hors du cy- lindre ou des cylindres par des pompes aspirantes ou par des moyens effectuant le vide.
L'invention a pour objet une construction perfectionnée d'une pompe aspirante qui relie tout d'abord à l'atmosphère le cylindre du moteur pour en évacuer en partie les gaz brû- les et agit alors de manière à créer une aspiration qui ex- trait du cylindre les gaz brûlés résiduels et simultanément y produit l'introduction d'une nouvelle charge de combusti- ble gazeux.
D'autres caractéristiques de construction, de combinai- son et d'arrangement existent dans l'invention décrite plus complètement ci-dessus en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels ; la fig. 1 est une coupe verticale d'un moteur à combus- tion interne avec les perfectionnements suivant l'invention; la fig. 2 est une coupe longitudinale de la pompe as- pirante ;
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la fig. 3 est une coupe transversale de la pompe aspiran- te suivant la ligne A-A de la fig, 2; @ les figs. 4,5,6 et 7 sont des vues schématiques représen- tant différentes phases du fonctionnement du moteur et de la pompe aspirante.
Dans ces figures, 2 désigne le cylindre moteur d'un mo- teur à combustion interne, 3 le piston, 4 la bielle, 5 le vi- lebrequin du moteur et 6 le carter. Dans le cylindre 2 sont ménagés des orifices d'évacuation ou d'échappement 7 qui sont reliés par un conduit 8 à une pompe aspirante rotative 9, Cet- te pompe comprend un corps 10 façonné de manière à former doux chambres 11 et 12 de forme cylindrique, l'une ayant un diamè tre considérablement plus grand que l'autre. La chambre infé- rieure qui est la plus grande est reliée au passage 8 ainsi qu'à un tuyau d'échappement 15 qui est ouvert à l'air libre de manière permanente.
Dans les chambres 11 et 12 sont disposés de manière rota- tive deux rotors 14 et 15 dont les axes 16 et 17 sont montés dans des paliers 18 formés sur les plateaux d'extrémité 19 du corps de pompe. Ces deux rotors sont disposés à l'intérieur du corps de pompe 10 de façon à être en contact périphérique comme c'est représenté à la fig. l, et le rotor supérieur 14 est ajusté exactement dans la chambre supérieure 11 tandis que le rotor inférieur 15 est arrangé de teule manière à l'in- térieur de la plus grande chambre 12 qu'un espace annulaire 20 se trouve formé entre la paroi de ladite chambra et la périphérie du rotor.
Le rotor inférieur 15 présente une partie saillante ra- diale ou dent 21 dont l'extrémité extérieure est en contact avec la surface intérieure de la chambre 12, 'Une échancrure ou cavité 22 est ménagée dans le rotor supérieur 14 et elle est disposée de manière à permettre le passage de la dent 21 @
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du. rotor inférieur pendant la rotation de la pompe,
Le rotor inférieur 15 est de'préférence commande par le vilebrequin du. moteur au moyen d'une chaîne 23 passant sur des roues dentées 24 et 25 montées respec- tivement sur l'axe 17 et le dit vilebrequin.
Les dites roues dentées 24 et 25 sont ordinairement proportionnées l'une à l'autre de manière que la pompe tourne approxi- mativement à une vitesse sextuple de celle du vilebre- quin du. moteur.
A l'extrémité de l'axe du rotor inférieur 17 est montée une roue d'engrenage 26 qui est en prise aveo un second engrenage 27 fixé sur l'axe 16 du rotor supérieur, Ces roues 26 et 27 sont de diamètre égal, ce qui fait que le rotor supérieur est commandé à la même vitesse que le rotor inférieur.
La magnéto 28 du moteur peut être commandée par l'axe 17 du rotor inférieur par une transmission à cour- roie 29, ou bien l'arbre de la magnéto peut être accouplé' directement à l'axe du dit rotor, La soupape d'admission du moteur 30 est du type habituel à dépression et à com- mande par ressort et elle est réunie de la manière habi- tuelle au carburateur 31 par le tuyau d'admission 32.
Pendant le fonctionnement du moteur, la pompe rota- tive aspirante 9 est commandée par le vilebrequin 5 du noteur à une vitesse approximativement sextuple de celle du 1\ moteur et elle est réglée de telle sorte par rapport
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au mouvement du piston 3 qu'elle provoque la production d'une chute de pression dans le cylindre à un instant prédéterminé après que ledit piston a démasqué les orifi- ces d'échappements 7. Dans la première phase du fonction- nement, une charge de mélange explosif est enflammé dans l'extrémité supérieure du cylindre 2 par la bougie 35 provoquant le mouvement vers le bas du: piston 3 à l'inté- rieur du cylindre par la force de l'explosion.
En des- cendant, le piston démasque les orifices d'échappement 7, permettant ainsi aux gaz brûlés de s'échapper par le con- duit 8 dans la chambre 13 de la pompe. Au moment où cela se produit, la dent 21 du rotor inférieur 15 vient de dépasser l'extrémité de sortie du conduit 8 et elle se trouve dans la position représentée à la fig. 4.
Les gaz brûlés s'échappant sous une pression élevée dans la chambre 12 de la pompe viennent maintenant frapper, ainsi que dans une turbine, sur la surface de la dent 21, exerçant sur celle-ci une pression motrice considérable qui est transmise au vilebrequin 5 du moteur par la chaîne 23 de la transmission à chaîne.
Cette pression motrice s'exerce sur la dent 21 pendant que la pompe tourne approximativement d'un demi-tour, c'est-à-dire jusqu'au moment où la dent 21 dépasse le tuyau d'échappement 13 et établit une communica- tion directe entre le cylindre et l'atmosphère à travers le conduit 8, les orifices d'échappement 7 et l'espace annu- laire 20, Les gaz brûlés s'échappent ainsi dans l'atmosphè- re jusqu'à, ce que la pression à l'intérieur du. cylindre soit réduite à la pression atmosphérique, le piston 3 du moteur ayant atteint à ce moment l'extrémité de sa course descen-
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dante. Les positions des éléments à cet instant sont repré- sentées à la fig. 5.
La pompe continuant à fonctionner, la dent 21 du rotor inférieur tourne dans l'espace libre 22 du rotor supérieur 15 et dépasse à nouveau l'extrémité de sortie du conduit, cou- pant ainsi la communication entre le cylindre 2 du moteur et le tuyau d'échappement 13, voir fige 6. La dent 21, pendant que le rotor continue à tourner, provoque la création d'une aspiration telle qu'elle vide le cylindre des gaz brûlés y restant et y produit un abaissement de la pression jusqu'en dessous de la pression atmosphérique. Cette chute de pression ouvre automatiquement la soupape d'admission 30 pour faire pénétrer dans le cylindre une nouvelle charge de combustible venant du carburateur 31, et cette nouvelle charge déplace ou chasse devant elle tous gaz brûlés restant encore dans le cylindre .
Ainsi la pompe 9 pendant son second tour agit de manière à retirer du cylindre pas aspiration les gaz brûlés et concurremment à y introduire une nouvelle charge de com- bustible comme c'est représenté schématiquement à la fig, 7.
Pendant l'introduction dans le cylindre de la nouvelle char- ge de combustible, le piston commence à monter et en temps voulu il masque les orifices d'échappement 7, après quoi la nouvelle charge est comprimée dans la partie supérieure du cylindre puis elle explose de la manière habituelle.
On comprend que lors du oaloul du moteur, la pompe aspi- rante 9 sera déterminée de manière à évacuer effectivement hors du cylindre tous les gaz brûlés, sans en extraire une fraction de la nouvelle charge de combustible qui a été intro. duite par la soupape d'admission 30. Cela peut être aisément réalisé en faisant le volume de l'espace jaugeur 20 de la pompe approximativement égal au volume du cylindre du moteur lorsque de sorte que/le piston 13 en remontant masque les orifices 7, les dernières traces de gaz brûlés viennent d'être évacuées
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à ce moment, par aspiration, dans le passage 8.
En appliquant l'invention à des moteurs polyoylindri- ques, on relie la pompe aspirante 9 au collecteur d'éohap- pement et celle-ci fonctionne de manière à extraire succes- sivement de chaque cylindre les gaz brûles. Dans les moteurs à trois cylindres, la pompe peut être entraînée à une vi- tesse sextuple de celle du vilebrequin, mais dans des mo- teurs ayant plus de trois cylindres, il peut être nécessaire d'accroître la vitesse de la pompe suivant le nombre de cy- lindres ou bien de disposer un certain nombre de pompes.
On a constaté que l'invention était d'une grande effi- cacité et elle est applicable à de nombreux typea de mo- teurs comprenant les moteurs à pétrole à deux temps, les moteurs à gaz, et les moteurs du type Diesel et semi-Diesel.
REVENDICATIONS
1 ) Un moteur à combustion interne caractérisé en ce qu'il comporte une pompe aspirante reliée à l'échappement du moteur et fonctionnant de manière à relier tout d'abord l'échappement à l'air libre, puis à créer une aspiration qui évacue du moteur les gaz brûlés résiduels et concurrem- ment provoque l'admission d'une nouvelle charge de oombus- tible.
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