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La présente invention se rapporte à un moteur à combustion, à deux ou à quatre temps, avec allumage auto- matique, et elle est caractérisée par la construction, la disposition et le fonctionnement des organes, tels qu'ils sont définis dans les revendications annexées.
L'invention réalise, en même tepps qu'une cons- truction simplifiée, une machine offrant une grande sécuri té de fonctionnement, qui, par suite de son faible poids, convient particulièrement comme moteur pour véhicules, et permet d'atteindre de 3000 à 4000 tours par minute. Toutes les autres constructions connues de moteurs Diesel à gran- de vitesse, travaillant sans compression, ou avec une, chambre de mélange séparée del'intérieur des cylindres, n'arrivent pas à réaliser les résultats que l'invention permet d'obtenir, et ne répondent du reste nullement aux conditions exigées d'un bon moteur de véhicule.
En premier lieu, il manque à ces moteurs le nombre de tours élevé,/
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qui justement pour des moteurs d'automobiles, est tout aussi important que l'accélération subite, et du reste, leur poids élevé, ainsi que leur prix de revient consi- dérable, résultant de la complication de leur fabrica- tion, les rend impropres à toute utilisation comme mo- teurs de véhicules.
La présente invention remédie à ces inconvé- nients et crée non seulement un moteur à auto-allumage à nombre de tours élevé, mais encore extrêmement simple, de fonctionnement sûr et très économique, avec n'importe quel combustible liquide.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de la nouvelle construction appliquée à un moteur à deux temps. Dans ce dessin ;
Les figures 1 et 2 montrent en coupes lonitu- dinales un moteur, dont le piston se trouve respective- ment au point mort supérieur et au point mort inférieur;
Les figures 3 et 4 sont des coupes lonitudina- les de deux formes d'exécution a'un moteur à soupapes, dans lequel toutefois la distribution intérieure du pis- ton s'effectue de manière différente.
Dans les figures 1 et 2, 1, désigne lecarter de manivelle sur lequel est monté le cylindre 2, lequel pos- sède, d'une manière connue en soi la lumière d'échappement 3, la lumière d'admission d'air 4 et la lumière de passa- ge 5, au travers de laquelle l'air de la charge admis par les lumières 4 et comprimé au préalable dans le carter, lors de la descente du piston, arrive dans le cylindre, en avant du piston.
En outre de ces lumières et de ces canaux, on rencontre encore, dans la périphérie du cylindre, une autre lumière 6 d'admission du combustible, alimentée par un carburateur 15 et située à-l'extrémité inférieure de/7
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la course du piston, tandis que dans la tête du cylindre 2 se trouve au moins une petite lumière de passage 7.
Le piston moteur contenu dans le cylindre 2 possède, comme montré plus spécialement dans la figure 2, gne rainure annulaire 16 régnant sur sa périphérie, et qui constitue une chambre combustible, alimentée de com- bustible, par la lumière 6, au point mort inférieur du piston.
Ce combustible s'introduit, lors de la course ascendante du piston, dans la partie supérieure du cy- lindre 2, constituant la chambre d'explosion, et vient, ¯par le canal de passage, 7, en contact avec l'air de la charge fortement comprimé et chaud se trouvant au-dessus du piston, ce qui provoque l'explosion laquelle chasse le piston vers le bas. Ce piston, et ceci constitue aussi une des caractéristiques de l'invention, se compose de deux parties 8, 9 en forme de douille, coulissant l'une dans l'autre et mobiles relativement, ces parties se su- perosant l'une à l'autre. Ces deux parties du piston sont assemblées par un ressort a boudin 14, de manière que leur jointure se trouve fermée. Dans la partie inter- ne 8 du piston se trouve le bouton d'entraînement 11, qu- quel est fixée la bielle 10, reliée au bouton-manivelle 12.
Comme le ressort 14, assure le joint entre les deux parties formant le piston, ce dernier, bien qu'en deux parties, est entraîné par la bielle. Celle-ci pré- sente à l'endroit de l'oeil supérieur une came en saillie, qui traverse une fente de la partie 8 du piston et surblom- be l'autre partie 9. Cette came sépare l'une de l'autre les deux parties du piston, en comprimant le ressort 14, quand le piston est arrivé à son point mort inférieur et commence à remonter. Le joint entre les deux parties du
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piston, s'ouvre alors, et il se forme autour du piston une gorge annulaire 16 constituant une chambre de combustible (fi. 2).
Par suite du mouvement de séparation des deux parties du piston, il se produit naturellement dans la gorge annulaire 16 une action d'aspiration, qui se mani- feste favorablement lors de l'aspiration du combustible.
Une vis de réglage 15, montée dans la partie 9 du piston, permet un réglage exact de l'amplitude du mouvement ae séparation des deux parties du piston.
Les figures 3 et 4 représentent une forme a'exé- cution d'un moteur qui ne travaille pas avec des lumières de distribution, biais avec des soupapes d'échappement et d'admission 3', 5'. Dans ce cas également, le piston est composé de deux douilles partielles 8, 9 qui coulissent l'une dans l'autre.
La partie supérieure 8 ebt articulée à la bielle 10 par l'intermédiaire au bouton d'entraîne- ment 11, tandis que la partie inférieure 9 est commandée par une tige de distribution spéciale 10', reliée avec son bouton d'axe 11', et qui effectue un mouvement de distri- bution sans action d'un excentrique attaquant son bouton- manivelle, de telle sorte que, quand le piston se trouve à son point mort inférieur, le joint entre les deux par- ties du piston s'ouvre, et devient une chambre à combusti- ble, qui se remplit de combustible par la lumière d'admis- sion 6.
Dans la figure 4 une simple bielle 10 sert, au lieu de la tige de distribution excentrique, pour la dis- tribution du piston en deux parties, cette bielle ayant une came de distribution et reliée au bouton Il' de la douille inférieure 9 du piston. La partie supérieure 8 du piston possède, sur un bouton 11, un galet de guidage, contre lequel la came de distribution de la bielle agit, de manière à provoquer l'ouverture du joint du piston, et/
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la transformation en chambre , combustible, en comprimant le ressort 14', quand le piston atteint le'point mort in- férieur.
Le mode de fonctionnement du moteur est le sui- vant :
Lorsque le piston du cylindre a atteint son point mort inférieur, le joint entre ses deux parties s'ouvre automatiquement, et constitue la chambre à combus- tible,qui entre alors en contact avec l'admission de com- bustible en 6 et est rempli par cette admission. Lors de la course ascendante subséquente, le piston introduit le combustible dans la tête du cylindre, jusqu'à ce que le canal 7 entre en actionet que le combustible vienne en communication avec la chambre d'explosion du cylindre, se trouvant au-dessus du piston.
Comme d'une part, il règne dans la chambre à combustible une pression maximum de 0,5 atm., et que d'autre part dans la chambre de compression et dans le canal de passage 7, il règne une pression d'en- viron . 35 atmosphères, il se produit, lors de la conjonc- tion des deux chambres, une compensation comportant une différence de 34 atmosphères en chiffres ronds, ce qui pro- voque un mélange brusque et une pulvérisation du combusti- ble, conduisant immédiatement à l'explosion et à la combus- tion complète du mélange.
Au même moment, c'est-à-dire peu avant la produc- tion de l'explosion, la chambre à combustion se ferme par la réunion des deux parties du piston, celles-ci étant alors intimement assemblées et agissant comme si le piston était d'une seule pièce. Par suite de l'activité du piston mo-. teur comme organe d'amenée du combustible, l'air est en quelque sorte amené au combustible, à l'inverse du princi- pe sur lequel reposent les moteurs Diesel, mais ceci se fait de la manière la plus simple, et avec le maximum d'ef-
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ficacité, parce que la section libre disponible pour cet- te opération est environ 400 fois plus grande, que celle de l'ajutage à combustible d'un moteur Diesel à injection.
L'emploi d'une chambre a combustible commandée, faisant partie du piston, est avantageux, mais ne consti- tue pas une condition indispensable ; peut aussi, sans s'écarter de l'invention, employer dans l'enveloppe du piston une chambre constante, c'est-à-dire de volume cons- tant, qui effectue la réception du combustible et lui donne sa destination. Si, le moteur faisant l'objet de l'invention doit servir de moteur d'aviation, il est in- dispensable d'employer un décompresseur et un dispositif d'allumage artificiel, qui naturellement ne doit servir qu'au démarrage, parce que, comme on sait, le moteur doit être mis en marche à la main et, dans ce cas, commen- ce immédiatement ses allumages, ce qui est dangereux.
Le nouveau moteur présente de grands avantages quand le mon- tage d'un compresseur est désirable parce que la simpli- cité de la construction n'en est pas affectée, car le com- presseur aoit simplement envoyer de l'air frais dans le cylindre, contrairement à ce qui se passe dans les moteurs à explosions dans lesquels le compresseur est en communi- cation avec le carburateur.
En raison du faible volume de remplissage de la chambre à combustible, volume qui reste toujours cons- tant, on peut régler le mélange combustible de manière qu'il soit riche dès le commencement, et on possède l'a- vantage de pouvoir régler la consommation de combustible économiquement, et en quantités exactement dosées, et de pouvoir régler exactement la quantité de combustible com- me dans un moteur à carburateur, au moyen d'un registre.
Ceci dit, je déclare considérer comme étant de mon invention et revendiquer @@ @
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1 .- Un moteur à combustion à grande vitesse, à auto-allumage, caractérisé en ce que le piston moteur pos- sède une gorge annulaire régnant sur sa périphérie, et qui, pendant la course ascendante du piston, agit comme cham- bre de combustible (16 ) pour amener le combustible arri- vant de l'extérieur par un canal d'amenée, et l'introdui- re dans la partie supérieure (2) du cylindre, formant cham- bre d'explosion.
2 .- Un moteur à combustion à grande vitesse, selon 1, caractérisé en ce que le piston moteur se compo- se de deux parties en forme de douille, télescopantes et mobiles relativement, dont le joint (8,9) s'étendant sur la périphérie du piston, est agrandi mécaniquement et pé- riodiquement, par des organes- de distribution appropriés, de manière à constituer la chambre à combustible (16) en forme de gorge.
3 .- Un moteur à combustion selon 1, avec pis- ton à douilles, en deux parties, selon 2, caractérisé en ce que le mouvement de séparation des deux parties (8,9) du piston, nécessaire pour la formation de la çhambre à combustible (16) est commandé par la bielle (10) du pis- ton, et cela par l'intermédiaire d'une came de celle-ci, ou d'une deuxième tige de distribution commandée par le bouton-manivelle, par l'intermédiaire d'un excentrique.
4 .- Un moteur à combustion selon 1 à 3, carac- térisé en ce que la culasse du cylindre possède, dans sa paroi intérieure, au moins un canal de passage (7) qui' amène le combustible venant par la gorge 16) du piston en communication avec la chambre d'explosion du cylindre, qui se trouve au-dessus du piston, de telle sorte que le combustible et l'air de charge fortement échauffé se ren- contrent dans le but de former le mélange et de provoquer l'explosion., @
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5 .- Un moteur à combustion, selon 1 à 4, ca- ractérisé en ce que les deux parties (8, 9) du piston, té- lescopantes et mobiles relativement, sont commandées de manière que le joint entre elles, qui constitue la cham- bre à combustible (16) se referme de nouveau, au point mort supérieur du piston, avant que l'explosion se produi- se,
de telle sorte que l'effet de l'explosion influence les pièces (8,9) du piston alors qu'elles sont déjà as- semblées de nouveau.
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The present invention relates to a two or four-stroke combustion engine with automatic ignition, and is characterized by the construction, arrangement and operation of the components, as defined in the appended claims. .
The invention realizes, at the same time as a simplified construction, a machine offering a great operational safety, which, because of its low weight, is particularly suitable as an engine for vehicles, and makes it possible to reach from 3000 to 4000 revolutions per minute. All other known constructions of high-speed diesel engines, working without compression, or with a mixing chamber separate from the interior of the cylinders, fail to achieve the results which the invention allows to obtain, and do not in any way meet the requirements of a good vehicle engine.
In the first place, these engines lack the high number of revolutions, /
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which precisely for automobile engines is just as important as sudden acceleration, and besides, their heavy weight, as well as their considerable cost price, resulting from the complication of their manufacture, makes them unsuitable for any use as vehicle engines.
The present invention overcomes these drawbacks and creates not only a high revolutions self-ignition engine, but also extremely simple, safe to operate and very economical, with any liquid fuel.
The accompanying drawing shows, by way of example, several embodiments of the new construction applied to a two-stroke engine. In this drawing;
Figures 1 and 2 show in longitudinal sections an engine, the piston of which is respectively at upper dead center and at lower dead center;
Figures 3 and 4 are longitudinal sections of two embodiments of a valve engine, in which, however, the internal distribution of the piston is effected in a different manner.
In figures 1 and 2, 1 denotes the crankcase on which the cylinder 2 is mounted, which has, in a manner known per se the exhaust port 3, the air intake port 4 and the passage aperture 5, through which the air of the charge admitted by the apertures 4 and previously compressed in the crankcase, during the descent of the piston, arrives in the cylinder, in front of the piston.
In addition to these ports and these channels, in the periphery of the cylinder, there is also another fuel inlet port 6, supplied by a carburetor 15 and located at the lower end of / 7
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the piston stroke, while in the cylinder head 2 there is at least a small passage opening 7.
The driving piston contained in the cylinder 2 has, as shown more specifically in FIG. 2, an annular groove 16 reigning on its periphery, and which constitutes a combustible chamber, supplied with fuel, by the port 6, at the lower dead center. piston.
This fuel enters, during the upward stroke of the piston, into the upper part of the cylinder 2, constituting the explosion chamber, and comes, ¯ through the passage channel, 7, in contact with the exhaust air. the strongly compressed and hot charge lying above the piston causing the explosion which drives the piston down. This piston, and this also constitutes one of the characteristics of the invention, is composed of two parts 8, 9 in the form of a sleeve, sliding one inside the other and relatively movable, these parts overlapping one another. the other. These two parts of the piston are assembled by a coil spring 14, so that their joint is closed. In the internal part 8 of the piston is the drive button 11, to which the connecting rod 10 is attached, connected to the crank button 12.
Like the spring 14, provides the seal between the two parts forming the piston, the latter, although in two parts, is driven by the connecting rod. This presents at the location of the upper eye a protruding cam, which passes through a slot in part 8 of the piston and overblocks the other part 9. This cam separates one from the other. the two parts of the piston, compressing the spring 14, when the piston has reached its lower dead center and begins to rise. The joint between the two parts of the
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piston, then opens, and an annular groove 16 forms around the piston constituting a fuel chamber (fi. 2).
As a result of the separating movement of the two parts of the piston, a suction action naturally occurs in the annular groove 16 which is favorably manifested during the suction of the fuel.
An adjusting screw 15, mounted in part 9 of the piston, allows exact adjustment of the amplitude of the movement ae separation of the two parts of the piston.
Figures 3 and 4 show an embodiment of an engine which does not work with timing ports, biased with exhaust and intake valves 3 ', 5'. In this case also, the piston is composed of two partial bushes 8, 9 which slide one inside the other.
The upper part 8 is articulated to the connecting rod 10 via the drive button 11, while the lower part 9 is controlled by a special distribution rod 10 ', connected with its axis button 11', and which performs a distribution movement without the action of an eccentric attacking its crank button, so that, when the piston is at its lower dead center, the seal between the two parts of the piston opens , and becomes a fuel chamber, which fills with fuel through the intake port 6.
In figure 4 a simple connecting rod 10 serves, instead of the eccentric distribution rod, for the distribution of the piston into two parts, this connecting rod having a distribution cam and connected to the button II 'of the lower bush 9 of the piston. . The upper part 8 of the piston has, on a button 11, a guide roller, against which the distribution cam of the connecting rod acts, so as to cause the opening of the piston seal, and /
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transformation into a chamber, combustible, by compressing the spring 14 ', when the piston reaches the lower dead point.
The engine operating mode is as follows:
When the cylinder piston has reached its lower dead center, the seal between its two parts opens automatically, and constitutes the fuel chamber, which then comes into contact with the fuel inlet at 6 and is filled. by this admission. During the subsequent upstroke, the piston introduces the fuel into the head of the cylinder, until channel 7 kicks in and the fuel comes into communication with the explosion chamber of the cylinder, located above the cylinder head. piston.
As on the one hand, there is a maximum pressure of 0.5 atm. In the fuel chamber, and on the other hand in the compression chamber and in the passage channel 7, there is an internal pressure. viron. 35 atmospheres, when the two chambers are combined, there is a compensation comprising a difference of 34 atmospheres in round numbers, which causes abrupt mixing and pulverization of the fuel, immediately leading to the explosion and complete combustion of the mixture.
At the same time, that is to say shortly before the production of the explosion, the combustion chamber closes by the union of the two parts of the piston, these then being intimately assembled and acting as if the piston was in one piece. As a result of the activity of the mo- piston. air is in a way brought to the fuel, unlike the principle on which diesel engines are based, but this is done in the simplest way, and with the maximum of ef-
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efficiency, because the free area available for this operation is approximately 400 times greater than that of the fuel nozzle of an injection diesel engine.
The use of a controlled fuel chamber, forming part of the piston, is advantageous, but is not an essential condition; It is also possible, without departing from the invention, to employ in the casing of the piston a constant chamber, that is to say of constant volume, which carries out the reception of the fuel and gives it its destination. If the engine forming the subject of the invention is to serve as an aircraft engine, it is essential to use a decompressor and an artificial ignition device, which naturally must only be used for starting, because , as we know, the engine must be started by hand and, in this case, immediately start igniting, which is dangerous.
The new engine has great advantages when the mounting of a compressor is desirable because the simplicity of construction is not affected, since the compressor simply has to send fresh air into the cylinder. , unlike in explosive engines in which the compressor is in communication with the carburetor.
Owing to the small filling volume of the fuel chamber, a volume which always remains constant, the fuel mixture can be adjusted so that it is rich from the start, and it has the advantage of being able to adjust the fuel mixture. consumption of fuel economically, and in precisely dosed quantities, and to be able to regulate exactly the quantity of fuel as in a carburettor engine, by means of a register.
Having said that, I declare to consider as being of my invention and to claim @@ @
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1 .- A high-speed, self-igniting combustion engine, characterized in that the driving piston has an annular groove reigning over its periphery, and which, during the upward stroke of the piston, acts as a chamber of fuel (16) to bring the fuel arriving from the outside through a supply channel, and introduce it into the upper part (2) of the cylinder, forming an explosion chamber.
2 .- A high-speed combustion engine, according to 1, characterized in that the driving piston consists of two bush-shaped parts, telescoping and relatively movable, of which the joint (8,9) extending over the periphery of the piston is mechanically and periodically enlarged by appropriate distribution members, so as to constitute the fuel chamber (16) in the form of a groove.
3 .- A combustion engine according to 1, with sleeve piston, in two parts, according to 2, characterized in that the separating movement of the two parts (8,9) of the piston, necessary for the formation of the chamber fuel (16) is controlled by the connecting rod (10) of the piston, and this via a cam thereof, or a second distribution rod controlled by the crank button, by the 'intermediary of an eccentric.
4 .- A combustion engine according to 1 to 3, characterized in that the cylinder head has, in its inner wall, at least one passage channel (7) which brings the fuel coming through the groove 16) of the cylinder. piston in communication with the explosion chamber of the cylinder, which is located above the piston, so that the fuel and the strongly heated charge air meet for the purpose of forming the mixture and causing the 'explosion., @
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5 .- A combustion engine, according to 1 to 4, charac- terized in that the two parts (8, 9) of the piston, telescoping and relatively movable, are controlled so that the joint between them, which constitutes the fuel chamber (16) closes again, at the upper dead center of the piston, before the explosion occurs,
so that the effect of the explosion influences the parts (8,9) of the piston when they are already assembled again.