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Perfectionement aux moteurs à. explosions"
Depuis de longues- années-, on emploie des- mo- teurs a huile lourde fonctionnant, soit par injection de combustible soit par aspiration d'air carburê.
Le premier système ( par injection) ne peut guère s'aooliquer aux moteurs de petites dimensions- à cause de la difficulté de doser avec précision des quantités minimes de combustible.
Le deuxième système (par aspiration d'air carburé), appliqué à un moteur ordinaire à deux ou. quatre temps, présente les graves inconvénients sui
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vantst a) le mélange du combustible et de l'air est souvent défectueux et le combustible in- complètement brûlé est évacué par l'échappement en produisant une fumée d'odeur désagréable. En outre, le combustible coule le long des parois du cylindre et se mélange, dans le carter, à l'huile de graissa- ge.L'huile, projetée dans le cylindre et au fond du piston s'échauffe, perd ses qualités lubrifiantes et éleve la température dans le carter. b) on aiminue le rendement volumé- trique du moteur en chauffant les gaz avant leur admis- sion au cylinâre.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités; elle s'applique, d'une ma- nière générale, aux moteurs a explosion et améliore plus spécialement, dans des proportions importantes, le rendement des moteurs qui utilisent, comme combusti- ble, des huiles lourdes telles que les gas-oils
Suivant l'invention, chaque piston ( piston ordinaire ou différentiel) forme un élément d'une pompe dont le corps est mis alternativement en communication avec le carburateur et avec une chambre intermédiaire débouchant, soit directement,, soit sous le contrôle de moyens d'admission ( soupapes, chemise::, distribu- teur), dans une chambre . explosion du moteur..
L'invention, applicable indifféremment aux moteurs à deux temps ou à quatre temps, paraît actuel- lement plus avantageuse pour les moteurs à quatre tempso Elle permet, en effet, dans ce dernier cas,
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l'aspiration de deux cylindrées de la pompe pour une aspiration d'une cylindrée au moteur, ce qui assure, sans complication mécanique, un remplissage complet et sous pression de la cylindrée du moteur.
L'invention comprend aussi diverses particula- rités de construction avantageuses, telles que les suivantes:: a) la tige du piston moteur est reliée par une crosse de guidage à la bielle de liaison au vilebrquin et traverse un fond inférieur fixe limitant avec le cylindre et la partie interne du piston un espace de pompage isolé du carter; ce fond évite que les projections d'huile du carter n'atteignent le piston moteur;
b) la crosse peut se déplacer dans une chemise mobile dans le cylindre, cette chemise contrôlant la communication entre le corps de pompe, le carburateur et la chambre intermédiaire. c) le piston peut être du type diffé- rentiel., de manière à constituer une chambre annulaire de pompage. d) la communication, entre le corps de pompe, la chambre intermédiaire et le carburateur, est effectuée, soit comme indiqué en b), soit par l'intermédiaire d'un distributeur tournant ou d'un ti- roir coulissant.. e)' le corps de pompe et la chambre in- termédiaire sont isolés du carter. f) la chambre intermédiaire est réchaud fée, soit par l'eau de refroidissement, soit par les gaz d'échappement, soit par ces deux moyens,.
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g) l'admission du combustible dans la chambre d'explosion est effectuée sous pression.
L'invention comprend encore d'autres points particuliers qui apparaîtront dans le texte suivant en référence au dessin annexé, donné à titre d'exem- ple seulement:
La figure 1 représente une première forme de réalisation, en coupe verticale suivant I-I de la figure 2.
La figure 2 est une coupe horizontale suivant 11-11 de la figure 1
La figure 3 montre une variante vue en coupe verticale suivant III-III de la figure 4-
La figure 4 est une coupe horizontale suivant IV-IV de la figure 2.
La figure 5 représente une troisième forme de réalisation, en coupe verticale suivant V-V de la figure 6.
La figure 6 est une coupe faite suivant VI-VI de la figure 5.
Les figures 1 et 2 représentent un moteur à quatre temps. Une bielle 2 est articulée sur une mani- velle 1 et sur un axe 3 monté dans une crosse 4 glis- sant dans un cylindre 5. A cette crosse 4 est fixée la tige de piston 6, glissant à travers le fond 7 du cylindre 5. En bout de cette tige 6 est fixé le pis- ton moteur 8 mobile dans le cylindre 9. Ce piston 8 est à double effet. Sa face supérieure reçoit l'ac- tion motrice des gaz en combustion et sa face infé- rieure sert à pomper les-gaz frais. Dans la chambre de compression ou d'explosion 10 apparaissent les
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soupapes d'admission 11, d'échappement 12 et la bougie 13 d'allumage. La partie inférieure du cylindre 9 fer- méé par le fond 7 forme pompe.
La distribution de cette pompe peut être as- surée de différentes manières. La figure 1 en montre un exemple..
Dans la région inférieure du cylindre 9 est ménagée. une lumière 14 qui est mise en commuhication alternativement, par l'intermédiaire d'un tiroir tour- nant 15, avec une canalisation d'aspiration 16 reliée au carburateur et avec une lumière de refoulement 17a Cette dernière forme l'entrée d'une chambre intermé- diaire 17 qui peut être réchauffée par la culotte d'é- chappement 18 ou par tout autre moyen. Cette chambre 17 communique avec la chambre 10 sous le contrôle de la soupape d'admission 11 Le tiroir 15 comporte des évi- dements 19 et 19a dont le nombre est fonction de la vitesse de rotation de ce tiroir relativement à celle de L'arbre du moteur.
Les soupapes 11 et 12 sont commandées par des cames 20 et 20a
Le fonctionnement de ce moteur est le suivant:
1 Au moment de la compression des gaz dans la chambre 10, le vide se crée dans la par- tie basse du cylindre 9 ( sous le piston 8), la lu- mière 14 est mise en communication avec le canal 16 par l'évidement 19 ou 19a du tiroir 15 et laisse en- trer les gaz venant du carburateur.
2 Après l'explosion dans la chambre 10, la pression des gaz fait descendre le piston 8
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le canal 16 est fermé, la lumière 17a, est découverte et laisse passer les gaz frais comprimés de la partie basse du cylindre 9, et ces gaz s'écoulent dans la chambre intermédiaire 17 d'où ils seront admis, au moment de l'admission, dans la chambre 10 d'explo- sion.
3 Les gaz brûlés sont chassés hors du cylindre moteur à travers la soupape d'échappement 12, et en même temps la pompe s'emplit à nouveau à travers la lumière 14.
42 Le piston 8 descend, la soupape d'admission 11 s'ouvre et permet l'admission, dans la chambre 10 d'explosion, des gaz frais comprimés se trouvant dans la chambre 17 et dans la pompe.
Les différentes opérations réalisent un bras- sage énergique de l'air carburé avant son introduction dans la chambre d'explosion et on obtient un mélange parfait et suffisamment chaud pour fournir un rende- ment convenable. Le chauffage préalable des gaz s'ob- tient par le contact de ceux-ci avec les parois chau- des du cylindre 9, du fond du piston 8 et de la culot- te d'échappement 18
Comme le cylindre 9 est isolé des projections d'huile du carter, l'encrassement de la bougie n'est pas àcraindre. L'articulation de la bielle ne se fai- sant pas dans le piston, cela évite les claquements et l'ovalisation du cylindre. On supprime ainsi la perte de gaz qui souillent l'huile et qui, avec l'huile pro- jetée contre les parois du cylindre et le fond du pis
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ton, élèvent la température dans le carter.
Le dessous du piston est refroidi par deux aspirations et deux refoulements de gaz frais pendant le cycle moteur.
La mise en marche au départ dunmoteur à huile lourde peut se faire à l'essence jusqu'à ce que les or- ganes soient portés à la température nécessaire au bon fonctionnement.
Il est possible de monter une soupape de sûreté sur la lumière 17a
Les figures 3 et 4 illustrent une variante dans laquelle la partie inférieure du cylindre 9 est pourvue d'une lumière 21 d'admission et d'une lumière 22 de refoulement.
La lumière 21 communique avec le carburateur,.
La lumière 22 communique avec la chambre 17. La cros- se 4 glisse dans une chemise 23. La tige de piston 6 glisse à travers le fond 24 de la chemise 23. le fond 24 est pourvu de lumières 25 qui laissent passer les gaz arrivant à travers la lumière 21. L'an- neau de distribution 26 est fixé au fond 24 au moyen de filets carrés 270 Cet anneau 26 est en matière élas- tique et comporte une fente 28 pour permettre son appli- cation exacte contre la paroi du cylindre 9. gour évi- ter le déplacement de l'anneau 26, on petzt engager une vis 29 dans la fente 28. Les lumières 22 et 22 ne s'é- tendent pas sur toute la circonférence du cylindre 9 et laissent une partie pleine 30 en regard de la- quelle se déplace la fente 28.
La chemise 23 est pour- vue,. à sa partie inférieure, d'une patte 31 sur laquel- le est articulée, par l'intermédiaire d'un.axe 33, une
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bielle 32. Le mouvement de distribution est assuré par un excentrique 34 monté sur l'arbre vilebrequin 1
Le fonctionnement de ce moteur est identique à celui décrit pour la figure 1, la communication entre le corps de pompe,. le carburateur et la chambre intermédiaire 17 étant assurée par le tiroir coulis- sant 24-26 solidaire de la chemise 23.
Comme distribution de pompe, on peut encore utiliser un jeu de soupapes à commande automatique..
Les l'igures 5 et 6 illustrent une autre for- me de réalisation a'un moteur à quatre temps-suivant l'invention. Une manivelle 41 actionne, une. bielle 42 qui s'articule, par l'intermédiaire d'un axe 43 dans un piston différentiel 44 et 45 glissant dans les cy- lindres 46 et 47. Le cylindre 47, qui forme une chambre annulaire est pourvu, à sa partie supérieure, d'un orifice 48 communiquant alternativement, par l'inter- médiaire d'un piston distributeur 49, avec une canali- sation d'aspiration 50 en communication avec le car- burateur et une canalisation de refoulement 51 Cette dernière forme une chambre intermédiaire et peut Être réchauffée par la culotte d'échappement 52 ou par tout autre moyen.
La canalisation 51 communique avec la chambre d'explosion par l'intermédiaire de la soupape d'admission 53
Le fonctionnement de ce moteur à quatre temps est le suivant:
1 Au moment de l'admission, les
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pistons 44 et 45 descendent, les gaz comprimés dans la canalisation 51 entrent dans le cylindre 46 à tra- vers la soupape 53 le vide se crée dans le cylindre 47 le piston distributeur 49 remonte et met le canal 50 en communication avec le cylindre 47 à travers l'o- rifice 48.
2 Le piston 44 comprime les gaz dans le cylindre 46. Le piston distributeur 49, descend et le piston 45 refoule les gaz vers la canalisation 51 à travers l'orifice 48.
3 Après l'explosion dans le cylin- dre 46, la pression des gaz fait descendre les pistons 44 et 45 le cylindre 47 s'emplit de gaz venant du carburateur.
4 Les-pistons 44 et 45 remontent, les gaz brûlés dans le cylindre 46 se trouvent chas- sés à l'extérieur à travers la soupape d'échappement 54 et les gaz frais du cylindre 47 sont refoulés dans la canalisation 51.
Il est évident que les formes de réalisation décrites et représentées ne sont que de simples exem- ples susceptibles de nombreuses variantes qui, tant qu'elles ne changent rien aux caractéristiques prin- cipales exposées plus haut, ni au but poursuivi, res- tent comprises dans le cadre de la présente inven- tion.
En particulier, dans le cas d'un groupe poly- cylindrique, les chambres intermédiaires 17 ou 51 peuvent être reliées entre elles par une canalisation ou réunies en une même chambre.
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S'il s'agit par exemple d'un moteur à quatre cylindres, les gaz comprimés dans la partie pompe de deux des cylindres, se trouvent ainsi refoulés en- semble dans cette chambre commune et introduits dans la chambre d'explosion 10 d'un seul cylindre à ce moment à sa période d'admission
REVENDICATIONS
1 Moteur à explosion caractérisé en ce que chaque piston (ordinaire ou différentiel) forme un élément d'une pompe dont le corps est mis alternativement en communication avec le carburateur et avec une chambre intermédiaire débouchant, soit directement, soit sous le contrôle de moyens d'admis- sion ( soupapes, chemise, tiroir tournant ou cou- lissant) dans une chambre à explosion.