Moteur à combustion interne. Cette invention a pour objet un moteur à combustion interne fonctionnant à quatre temps suivant le principe des moteurs dans lesquels un combustible est enflammé spon tanément sous une compression élevée, et il se caractérise par des groupes de cylindres jumelés alimentés, pour chaque groupe, l'un de gaz combustible _ et l'autre d'un gaz com burant, les cylindres de chaque groupe étant mis en communication entre eux à la fin de la période de compression du gaz combustible et du gaz comburant dans leur cylindres res pectifs de manière à produire l'inflammation et la combustion du gaz combustible, les ,
gaz en combustion exerçant leur action motrice simultanément dans les deux cylindres jume lés faisant partie d'un même groupe.
Dans la réalisation pratique de l'inven tion, le moteur est, de préférence, poly-cylin- drique, c'est-à-dire comporte plusieurs paires de cylindres jumelés; il peut comporter des cylindres démarreurs permettant la mise en marche initiale du moteur à l'aide de gaz sous pression. Les cylindres jumelés peuvent avoir même alésage ou des alésages différents selon la nature du gaz combustible et du gaz combu rant employés; ils sont de préférence de grande longueur de manière à permettre l'em ploi de pistons également de grande longueur pourvus d'un grand nombre de segments des tinés à empêcher les fuites des gaz fortement comprimés.
Le gaz combustible peut être un gaz com- bustible quelconque tel que du gaz d'éclai rage, du gaz pauvre, mais de préférence de l'hydrogène; le gaz comburant peut être soit l'air, soit l'oxygène; dans le cas où il est fait usage d'hydrogène et d'oxygène ces deux gaz peuvent être pris par l'intermédiaire d'un détendeur à des réservoirs ou à des bonbonnes contenant une réserve de gaz sous forte com- pression.
Lors du fonctiônnement, les gaz combus- tible et comburant (lorsqu'il s'agit d'hydro gène et d'oxygène) pénètrent sous pression dans les cylindres respectifs faisant partie d'un même groupe de cylindres jumelés ou bien.
(lorsqu'il s'agit d'hydrogène et d'air libre) le gaz combustible seul est admis sous pression, tandis que l'air est aspiré dans les cylindres; ils sont ensuite comprimés dans les cylindres à une compression élevée par le re tour des pistons dans leur position de départ: au moment où la, compression est terminée, une communication est établie entre les deux cylindres jumelés, par exemple par l'inter médiaire d'un passage commandé par un pis ton-tiroir de telle sorte que l'inflammation se produit sous l'effet de la chaleur de compres sion et que les gaz en combustion peuvent exercer leur puissance motrice simultanément sur les deux pistons faisant partie du même groupe de cylindres jumelés.
Ces pistons, dans la course suivante, provoquent l'expul sion des gaz brûlés par l'ouverture d'organes d'échappement convenables.
Lorsqu'il est fait usage de plusieurs groupes de cylindres jumelés, destinés à être mis en service successivement selon la force exigée du moteur, on peut prévoir des cylin dres de démarrage installés de préférence entre les groupes de cylindres jumelés. Ces cylindres démarreurs sont pourvus d'un or gane d'admission et d'un organe d'échappe ment convenablement commandés permettant l'admission d'un gaz sous pression destiné à produire une ou plusieurs courses initiales procurant les premières aspirations et com pressions dans une ou deux paires de cylin dres moteurs jumelés.
Bien que le moteur suivant l'invention soit susceptible des réalisations mécaniques les plus diverses, on décrira ci-après, à titre d'exemple, une réalisation représentée sché matiquement par les dessins annexés destinés uniquement à montrer une des façons dont les différents cylindres peuvent être disposés. Dans cet exemple, on a. choisi le cas d'un mo teur dans lequel le gaz combustible est de l'hydrogène et le gaz comburant l'air am biant.
Dans ces dessins, la- fig. 1 donne une coupe verticale par l'axe des cylindres, cette coupe correspondant à une coupe prise par la ligne A-B dans la fig. 3; La fig. ? donne une coupe verticale trans versale prise par la ligne C-D dans les fig. 1 et 3;
La fig. 3 est une vue en plan montrant schématiquement la disposition des cylindres et des organes distributeurs; ces derniers sont représentés sous forme de pistons-tiroirs; La fig. -1 donne une coupe verticale trans versale prise par la ligne E-F dans les fig. 1 et 3.
Le moteur représenté comporte un carter 1 dans lequel tourne un arbre coudé 2 sur lequel agissent des bielles 3 reliées à des pis tons .1 se déplaçant dans des cylindres formés dans un bloc 5. Dans l'exemple choisi, on a supposé que le moteur comporte deux groupes de cylindres jumelés séparé; par deux cylin dres démarreurs. Les cylindres de chaque groupe moteur sont désignés par 6 et 7, les cylindres 6 étant supposés être des cylindres pour la compression du combustible, de l'hy drogène, par exemple, et les cylindres 7 des cylindres pour la. compression de l'air néces saire à la combustion de ce combustible.
Comme le montrent les dessins, les pistons .1 se déplaçant dans ces cylindres ont une grande longueur se rapprochant de la lon gueur de leur course de manière à pouvoir être munis d'un grand nombre de segments 8 d'étanchéité empêchant les fuites malgré la compression élevée à laquelle fonctionne le moteur.
Entre les deux groupes de cylindres ju melés 6 et 7 sont disposés deux cylindres de démarrage 9 dans chacun desquels se déplace un piston 10. Ces cylindres sont en commu nication par des passages 11 (voir fig. <B>3</B> tracé pointillé) ménagés dans la culasse du bloc 5 des cylindres avec des boîtes 12 et 13 con tenant les organes distributeurs pour l'ad- mission et l'échappement du gaz sous pres sion, destiné à. produire le démarrage du moteur.
La, culasse du bloc de., cylindres présente, dans le plan axial de chaque groupe de ey- lindres jumelés 6 et 7, deux passages 14 pou vant être mis en communication par le dé placement d'un piston-tiroir 15 logé dans une cavité du bloc du cylindre. Chaque cylindre G communique, d'autre part, latéralement par des conduits 16 et 17 avec des chambres 19 et 20 fermées par des chapeaux 21' et con tenant des pistons-tiroirs 22 (fig. 3) pour l'admission du gaz combustible et l'échappe ment des produits de la combustion de ces cylindres.
Les cylindres 7 communiquent de même par des conduits 23, 24 (fil-. 2 et 3) avec des chambres 25, 26 analogues aux chambres 19 et 20, et contenant des pistons- tiroirs 27 pour l'admission du gaz comburant d'un côté et l'échappement des produits de la combustion des cylindres 7 de l'autre côté.
Les chambres 19 en relation avec les cy lindres 6' sont. en communication par des rac cords 28 (fig. 3) avec l'amenée du gaz com- bustible et les chambres 20 par des passages 29 avec un conduit général d'échappement 30 (fig. 3). Les chambres 25 correspondant aux cylindres 7 sont de même en communication avec un raccord d'admission 31 pour le com burant (dans le cas présent l'air atmosphé rique) et les chambres 2;6 par des passages 2,9 avec le conduit général d'échappement 30 (fig. 2 et 3).
Les divers organes distributeurs, repré sentés sous forme de pistons-tiroirs dans l'exemple choisi, peuvent être commandés d'une façon quelconque. Dans l'exemple représenté, on a supposé qu'il est fait usage, de chaque côté de l'axe du moteur, d'un arbre de dis tribution 32 (fig. 2) recevant son mouvement de l'arbre coudé 2 par une commande com prenant les engrenages 33, 34, 35 et 3-6.
Un des arbres 3.2 commande par des cames 3 7 tous les pistons tiroirs d'admission qui, à cet effet, sont soumis à l'action de ressorts 38 qui les maintiennent appuyés par leur tige 39 et un galet 40 contre les cames corres pondantes.
L'autre arbre 321 commande par des cames 41 tous les pistons-tiroirs d'échap pement et par des cames 42 les pistons-tiroirs 15 qui établissent la communication entre les conduits 14 reliant les cylindres 6 et 7 fai sant partie d'une même paire de cylindres jumelés. A cet effet, les cames 42 agissent sur des tiges 43 (fig. 4) qui actionnent des culbuteurs 44 pivotant en 45 sur la culasse des cylindres et attaquant les pistons- tiroirs 15.
Ces dispositions mécaniques pourraient naturellement varier dans une large mesure et il doit être entendu qu'elles ne sont données ici qu'a titre d'exemple d'une des nombreuses dispositions qui pourraient être adoptées.
Le moteur fonctionne en marche normale de la manière suivante: Si l'on suppose que les pistons-tiroirs 22 placés dans les chambres 19, et les pistons- tiroirs 27- placés dans les chambres 25 ont établi la communication respectivement entre les cylindres 6 et 7 et les raccords d'admis sion 28 et 3.1, au moment ait les pistons 4 des cylindres 6 et 7 se trouvaient au sommet de leur course (après une course d'.échappe- ment) de l'air sera aspiré dans le cylindre 7 par le raccord 31 et du gaz combustible pé nétrera dans le cylindre 6 par le raccord 28 (fig. 3),
lors de la descente suivante du pis ton 4 dans ces cylindres. Les cylindres 6 et 7 se rempliront par le fait, d'un volume de gaz et d'un volume d'air correspondant à une cy lindrée complète et, lors de la course ascen dante suivante des pistons dans les cylindres 6 et 7 jumelés, après fermeture des passages commandés par les pistons-tiroirs 22 et<B>27,</B> l'air et le gaz (hydrogène) se comprimeront dans les cylindres pour atteindre ou dépasser 40 atmosphères lorsque les pistons seront au sommet de leur course.
A ce moment les pistons-tiroirs 15 se dé placeront sous l'action des culbuteurs 44 et établiront la communication entre les pas sages 14 (position de la fig. 1) provoquant ainsi le mélange de l'air et du .gaz fortement comprimés dans les chambres de compression formées à l'extrémité supérieure des cylin dres.
Ce mélange s'enflammant spontanément, sous l'action de la chaleur de compression, brûlera simultanément dans les deux cylin dres 6 et 7 et exercera sa détente sur les pistons de ces -deux cylindres qui effectue ront ainsi leur course motrice.
Cette course achevée, les pistons-tiroirs 15 s'étant de nou veau déplacés, les pistons-tiroirs 22 contenus clans les chambres 20 et les pistons-tiroirs \? 7 contenus dans les chambres 26 livreront pas sage aux gaz de combustion qui, lors de la course ascendante suivante des pistons seront expulsés par les raccords ?9@ dans le conduit. r:c=néral d'échappement 30.
Le moteur aura donc fonctionné à quatre temps et le gaz combustible ainsi due le gaz comburant. au ront été comprimés séparément dans leurs cylindres respectifs avant que le mélange obtenu par le déplacement des pistons-tiroirs 15, puisse exercer son action motrice simul tanément dans les deux cylindres.
L n moteur semblable, ne disposant d'au- PUR moyen d'allumage, il est évident que la course motrice initiale, au moment du départ, doit être produite par un organe moteur auxiliaire. Cet organe moteur auxiliaire est constitué, dans le cas présent, par les deux cylindres de démarrage 9 installés entre les deux paires de cylindres jumelés 6 et 7 qui font fonctionner le moteur comme moteur à quatre temps.
Ce démarrage peut être obtenu aisément à condition de caler les manivelles clé commande des pistons 10 des cylindres démarreurs dans une position convenable par rapport aux pistons .1 des groupes de cylin dres jumelés 6 et 7 de façon que quand ces pitons s'arrêtent un des pistons démarreurs 10 se trouve an sommet de sa course.
Le piston-tiroir d'admission contenu dans la boîte 12 correspondant au piston se trouvant en position de démarrage découvre à ce mo ment le passage 11 correspondant et il suffit alors de produire à. la main, par l'ouverture d'un robinet, une adMission des gaz compri més dans ce cylindre 9 pour obtenir le lan cement du piston démarreur considéré et par suite l'aspiration et la. compression initiales clans les cylindres jumelés 6 et 7.
A cet effet, les boîtes 12 (fig. 3) conte nant. les pistons-tiroirs coopérant avec les cy lindres démarreurs 9 sont. en communication par des passages 45 avec une boîte 46 rac e crdée en 47 à une amenée de gaz sous pres sion. Les boîtes 13 contenant les pistons- iiroirs commandant l'échappement du gaz ayant agi dans les cylindres démarreurs 9 sont reliés directement par des passages 48 (fig. 3) au conduit d'éuhappement général 30.
Dans l'exemple représenté, le moteur étant supposé fonctionner à l'aide d'hydrogène et d'air, les cylindre: 7 agissant comme cylin dres compresseurs d'air sont. supposés possé der un diamètre plus grand que les cylindres à gaz combustible 6. Le diamètre de ces cy lindres 7 variera toutefois en pratique selon 1c gaz comburant employé et selon la force du moteur.
Dans le cas où ce gaz serait de l'oxygène pur, le diamètre pourrait évidem ment être notablement réduit. Le moteur étant destiné à fonctionner avec une admis sion correspondant à une cylindrée complète afin d'obtenir le degré de compression néces saire pour assurer l'inflammation spontanée du mélange, la variation de la puissance du moteur sera obtenue, de préférence sois; par la mise en service successive d'un certain nombre de paires de cylindres jumelés, soit par la variation de la, pression du gaz com bustible avant son admission dans les cy lindres.