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,,Perfectionnements au% moteurs à combustion interne"
Cette invention a pour objets certains perfectionne- ments aux moteurs à combustion interne fonctionnant suivant le cycle à quatre temps du type dans lequel les gaz d'échap- pement actionnent une turbine qui à son tour entraîne un compresseur, lequel produit la suralimentation du moteur.
Selon l'invention un moteur à combustion interne est muni d'un orifice principal d'échappement commande par une soupape et placé en tête de chaque cylindre, qui permet 1 1 échappement direct dans l'atmosphère; en outre un ou plu- sieurs autres orifices latéraux sont ménagés dans la paroi de chaque cylindre et disposés de manière qu'ils soient dé- couverts par le piston vers la fin de sa course descendante.
Des tuyauteries conduisent des différentes ouvertures à des
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ajutages répartis à la circonférence d'une turbine qui reçoit ainsi des Impulsions successives des gaz d'échappement à haute pression. Cette turbine actionne un ventilateur ou un organe analogue autre qui sert à refouler de l'air ou des gaz dans les cylindres pour la suralimentation, ces gaz étant admis de préférence par des ouvertures convenables pratiquées dans les parois des cylindres.
Une série de valves est dis- posée de manière que chacune commande l'ouverture latérale dans les parois d'un cylindre, règle l'écoulement des gaz d'échappement dans la. turbine à la fois comme quantité et comme durée, et de plus détermine l'arrivée des gaz surcom- primés qui sont introduits de manière analogue par les ou- vertures latérales. Ces valves seront de préférence du type rotatif; lorsque l'ouverture dans la paroi d'un cylindre a été découverte par le piston, la valve met en communication pendant une courte période les ouvertures latérales avec les tuyauteries conduisant à un ajutage ou aux ajutages de la turbine ; la valve referme ces ouvertures latérales aussitôt que la quantité voulue de gaz d'échappement a haute pression a pu s'échapper du cylindre.
Le reste des gaz d'échappement s'échappe alors du cylindre par la soupape d'échappement nor- male en tête du cylindre. Si on préfère que la suralimenta- tion soit introduite dans les cylindres par les ouvertures latérales, la valve rotative établira au moment voulu la communication entre les ouvertures latérales et la tuyauterie dans laquelle le compresseur comprime de l'air ou des gaz.
L'invention peut être exécutée de différentes manières et appliquée à des moteurs à cylindres multiples de diffé- rents types et avec un nombre différent de cylindres.
Les dessins annexés montrent un exemple de réalisation de l'invention sur un moteur à six cylindres. Dans ces des-
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sins:
La figure 1 est une vue latérale du moteur montrant la turbine, le compresseur et la tuyauterie partant de ce dispositif et y aboutissant.
La figure 2' est un plan du compresseur et de la turbine.
La figure 3 est une coupe verticale par l'axe d'un des cylindres du moteur, la coupe étant faite par un plan perpen- diculaire au plan du papier dans la figure 1 ; cette figure montre la valve tournante qui,commande l'ouverture latérale du cylindre.
Les figures 4 et 5 sont des diagrammes montrant les pé- riodes du cycle du moteur pendant lesquelles les gaz d'échap- pement peuvent s'échapper du cylindre dans la turbine et la suralimentation être admise dans le cylindre.
Le moteur représenté en 1 comprend six cylindres A re- liés de manière convenable à une turbine B d'un type conve- nable disposée d'un cote du moteur; la turbine actionne un ventilateur C calé sur son axe. Des tuyaux D conduisent les gaz d'échappement à haute pression des cylindres aux ajuta- ges ou groupe d'ajutages situés par exemple ne B1. sur le pourtour de la turbine. Apres leur action sur la turbine, les gaz d'échappement s'échappent par l'orifice B2.
Diverses constructions peuvent être employées pour la turbine et le ventilateur, celles qui sont indiquées dans les dessins ne l'étant qu'à titre d'exemple. sur la figure 3, on voit que chaque cylindre A possède dans sa paroi une ouverture E située en un endroit où elle sera découverte par le piston F, vers la fin de la course d'échappement, l'orifice commençant à être découvert par exemple quand le vilebrequin est à peu près à 60 degrés de son point mort Inférieur. L'ouverture E s'ouvre dans une
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chambre G de construction convenable et dont l1 intérieur est cylindrique de manière à recevoir une valve tournante H. Un orifice G1 dans la chambre établit la communication avec une tuyauterie D qui communique avec un ajutage Bl de la turbine B.
En un autre pont de la chambre débouche l'extrémité d'une tuyauterie J débouchant d'une chambre K dans laquelle arrivent par un tuyau C' l'air ou le gaz venant du ventila- teur C.
La chambre G a donc trois orifices, savoir: l'orifice E communiquant avec le cylindre. L'orifice G1 faisant passer les gaz d'échappement dans la turbine, et l'orifice à l'ex- trémité de la canalisation J laissant passer la suralimenta- tion refoulée par le ventilateur. Ces trois orifices sont situés en trois différents points de la circonférence de la chambre. La valve tournante H peut consister, par exemple, en un cylindre plein remplissant la chambre, traversé par une ouverture H1 et portant sur le coté un évidement H2.
L'ouverture H1 est ainsi disposée que lorsqu'une de ses extrémités coïncide avec l'ouverture du cylindre E, son au- tre extrémité coïncide avec l'ouverture G1 pour le gaz d'é- chappement. L'ouverture à l'extrémité de la tuyauterie d'ad- mission des gaz J est disposée comme on le voit sur la figu- re 3 côte à côte avec l'ouverture du cylindre E et 1'évide- ment H2de la valve a une forme telle que, lorsque la valve occupe une certaine position, cet évidement H2 sert à éta- blir la communication entre la tuyauterie d'admission J et l'ouverture du cylindre E, ceci au moment où la suralimenta- tion doit être introduite dans le cylindre.
La valve H est commandée comme il convient par un en- grenage réduisant de moitié la vitesse de rotation de l'ar- bre du moteur, de sorte que le moteur travaillant suivant le cycle à quatre temps, la valve établira une fois par cycle la communication entre l'ouverture E du cylindre et l'ou- verture d'échappement G et une fois entre la tuyauterie de
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suralimentation J et l'ouverture du cylindre E. On comprend que la durée pendant laquelle le piston F découvre l'ouver- ture E peut être plus longue que celle durant laquelle la valve H permet l'échappement des gaz ou leur admiras ion dans le cylindre ; valve H sert en effet à empêcher les gaz de s'échapper ou d'être admis par l'ouverture E.
La tête du cylindre est munie des ouvertures ordinaires d'admission ou d'échappement L et M commandées par les soupa- pes L1 et tif. La soupape d'échappement M1 est soulevée au moment où. les gaz d'échappement à haute pression ont été chassés à travers Il'ouverture E de faon que le reste dE?:; gaz d'échappement soit évacué par l'ouverture M dans l'at- mosphère.
Les diagrammes des figures 4 et 5, montrent comment l'ouverture E est commandée par la valve H. Se référant d'abord à la figure 4 qui indique le moment ou. la suralimen- tation a lieu et en commençant par la course d'aspiration, on voit que la soupape d'admission L1 est soulevée au point mort supérieur indiqué en N, et que l'admission se fait jusqu'à ce que le vilebrequin atteigne la position indiquée en 0, quand le piston F commencera à découvrir l'ouverture E; à ce moment la valve H occupe une position telle, que la communication est établie par l'évidement H2 entre l'ouver- ture E et la tuyauterie de suralimentation J, de manière que la charge de suralimentation est refoulée par le ventilateur de la chambre K dans le cylindre.
La soupape d'admission L1, en tête du cylindre se re- ferme en P. La suralimentation continue jusqu'à ce que le vilebrequin atteigne le point Q, c'est-à-dire après que le piston a passé le point mort inférieur et commencé sa course de retour. La suralimentation cesse alors par suite de la
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fermeture de la valve H, quoique l'ouverture E n'ait pas encore été recouverte par le piston. La course de compression peut alors se terminer et l'explosion avoir lieu.
En se rap- portant au diagramme de la figure 5, on voit que lorsque le vilebrequin atteint le point R, le piston F découvre de nou- veau- l'ouverture E et qu'à partir de ce moment, par suite de la rotation de la valve H, le canal H1 met l'ouverture E en communication avec l'ouverture G1 de manière que les gaz d'échappement à haute pression puissent s'écouler par le ca- nal D jusqu'à la turbine. Au point S, c'est-à-dire immédia- tement après que le vilebrequin a passé le point mort infé- rieur la soupape d'échappement M1 se soulevé et immédiatement après, en T, la valve H ferme la communication entre l'ou- verture latérale E et la tuyauterie D, de manière que les gaz d'échappement cessent d'arriver à la turbine.
Le reste des gaz brulés s'échappent par l'ouverture Ml en tête du cy- lindre, pendant le retour du piston, la soupape d'échappement M1 se fermant en U. Le cycle recommence alors par l'ouverture de la soupape d'admission L .
Les valves H correspondant à plusieurs cylindres peuvent être constituées par une seule partie cylindrique disposée dans une seule chambre, comme il est indiqué sur la figure 1, ou bien cette chambre unique peut contenir différentes valves disposées convenablement par rapport aux différentes ouvertu- res des différents cylindres ; ou bien des chambres de valve séparées G peuvent être disposées sur le côté de chaque cy- lindre chaque chambre contenant sa valve propre H. Dans les deux cas, toutes les valves sont montées sur un même arbre H3 qui les actionne et est entraîné par l'arbre moteur à une vitesse réduite de moitié, au moyen d'un train d'engrenage ou tout autre dispositif analogue.
Comme on le.voit sur la figu-
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re 1, la chambre K, dans laquelle l'air ou les gaz pour la suralimentation sont amenée par le ventilateur, peut être disposée de faon à s'étendre le long des pieds de cylindres avec plusieurs tuyauteries J conduisant à la chambre du dis- tributeur G. La chambre K peut être pourvue de moyens de refroidissement pour l'air ou les gaz qui y sont amenés par le ventilateur.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, on voit que les tuyaux D aboutissent dans l'ordre à des ajutages correspondants B1 qui se suivent dans un ordre sem- blable autour de la turbine B. Si les cylindres reçoivent des numéros de 1 à 6, en commentant par'la gauche de la fi- gure 1, l'ordre des explosions de ces cylindres sera par exemple: 1, 5, 3,6, 2, 4, donc les impulsions seront transmises à la turbine dans cet ordre et non pas consécuti- vement autour de la circonférence de la turbine. On peut pourtant imaginer des dispositifs où les communications entre les différentes ouvertures latérales des cylindres et les différents ajutages B1 soient tels que les impulsions de gaz d'échappement à haute pression seront transmises dans l'ordre autour de la circonférence, selon l'ordre d'explo- sion des cylindres.
Les détails de constructions peuvent être modifiés comme l'on veut, et selon le type de moteur auquel l'in- vention est compliquée, on remarquera que la figure 3 re- présente seulement à titre d'exemple, une disposition des ouvertures de la chambre G l'une par rapport à l'autre de même qu'une forme et disposition du canal Hl et de l'évi- demant H2 de la valve H. Le distributeur H peut être cons- truit de tout autre manière convenable pour remplir le but indiqué plus haut.