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Moteur à deux temps.
La présente invention concerne un moteur â combustion inter- ne àdeux temps,dont le réglage peut se faire de toutes les manières théoriquement possibles. Conformément à la présente in- vention,pour préparer le cylindre moteur à l'introduction d'un mélange combustible comprimé en dehors de ce cylindre au point d'être tout à fait ou approximativement prêt à l'allumage, le mélange moteur utilisé est aspiré hors du cylindre.
La compres- sion du mélange combustible en dehors du cylindre moteur peut être opérée au moyen d'un cylindre de compression relié à celui- ci .Le piston de compression fait passer le mélange combustible, avant la fin de la course de compression,sans chute de tension, dans le cylindre moteur, et cela pendant le recul du piston mo- teur, après qu'on a aspiré du cylindre moteur aussi complètement que possible,le mélange consommé, au moyen d'un dispositif aspira teur. les avantages et les possibilités précieuses résultant de lala réalisation de cette idée fondamentale seront expliqués au cours de la description d'une forme de réalisation avantageuse du dispositif d'ensemble,représentée schématiquemnt à la fig.l.
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Le système formant un ensemble pour le fonctionnement comprend deux cylindres 1 et 2,le cylindre 1 étant le cylindre moteur et le cylindre 2 le cylindre compresseur.Ces deux cylindres sont re- liés entre eux par un système de tuyaux. Dans ce système de tuyaux,le mélange gazeux comprimé peut entrer par une soupape 5 en sortant du cylindre 2,mais son trajet vers le cylindre moteur
1 est d'abord barré par la soupape 6.
Dans le système de tuyaux se trouve également une soupape 8 qui est une soupape à surpression pouvant être réglée pour une pression déterminée tandis que la sou- pape 6 est à commande forcée au moyen d'une came 13 de manière que,ainsi que c'est connu,la course puisse être réglée depuis zéro jusqu'à un maximum.Le réglage de la pression de la soupape 8 est également possible, ce qui règle la pression de @ compression tandis qu'au moyen de la soupape 6 oa commande le remplissage et la mise hors d'action du cylindre moteur. APrès avoir passé par la soupape 6,le mélange parvient par la soupape 7 dans le cylindre moteur 1.
ce cylindre moteur 1 est établi comme un cylindre à deux temps c'est à dire qu'il porte à son extrémité les fentes connues d'échappement 10 qui sont reliées entre elles par la chambre 11. Le balayage usuel dans le cycle à deux temps disparait toutefois et à la place de celui-ci,le mélange consommé est extrait du cylindre moteur par un éjecteur 12.
L'éjecteur 12 n'a toutefois été pris qu'a titre d'exemple : son emploi est principalement à envisager lorsqu'il s'agit d'un moteur rotatif à cylindres tournants,dans lequel l'air est reçu dans l*entonnoir de l'ejecteur 12 et produit une aspiration par effet d'injecteur à l'intérieur du cylindre 1. Dans le cas de machines fixes,on peut également employer des éjecteurs qui doivent alors être construits de la manière usuelle si d'autres dispositifs d'aspiration ne sont pas préférés.
La séparation de l'opération de compression de la course de travail proprement dite et de l'évacuation des gaz brûlés abaisse la température dans le cylindre moteur et augmente par conséquent le rendement volumétrique. Le piston de compression 4 est en avance sur le piston moteur 3 de la quantité c. Cette distance est détermi née par deux considérations d'une part,le piston de compresseur
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doit refouler dans le cylindre moteur où règne le vide,un volume suffisant de mélange comprimé, à une pression déterminée,et d'autre part il faut considérer le tmps provenant du ralentisse- ment de l'allumage. La valeur la plus avantageuse de l'avance c doit être déterminée par des essais.
Il est avantageux de donner au cylindre compresseur un volume tel qu'en cas d'air dilué ou a- pauvri autrement en oxygène,on puisse aspirer et comprimer une quantité d'air suffisamment grande pour assurer la teneur en oxygène nécessaire pour la possibilité normale d'allumage et pour la combustion du mélange comprimé. Dans tous les cas,du fait de l'emploi d'un cylindre compresseur particulier,ce but est plus facile à atteindre que lorsque le piston moteur doit produire seul la compression.
On trouvera ci-dessoss la suite de la description du disposi- tif avec son fonctionnement.
On supposera que la soupape 5 est la soupape d'échappement du cylindre compresseur. La commande de la soupape 6 est en prise constamment avec l'organe d'actionnement du moteur et est produit te par exemple par la came 13 et le levier 14. Pour obtenir la variation de la course de la soupape,on peut par exemple rendre la came 13 capable de coulisser sur son arbre et faire varier en même temps d'une manière connue la section transversale de façon qu'on puisse réaliser toutes les courses de la soupape entre le zéro et un maximum. La soupape 6 remplit encore avec sa commande 14 la soupape d'admission 7 et le dispositif d'allumage électro- magnétique 15 ,une autre fonction qui est double.
Dans l'un des circuits du dispositif d'allumage on a placé en corrélation cinématique avec la soupape 6 ou avec la commande mécanique de celle-ci un dispositif de contact 29 qui ne permet un allumage que lorsque la soupape 6 est complètement fermée. L'autre fonc- tion du dispositif de contact 29 est de permettre commodément le réglage tout à fait précis de l'instant d'allumage. Lorsque le moment exact d'allumage a été établi,on peut régler avec le dis- positif d'allumage électromagnétique 15 d'une manière connue l'avance ou le retarda l'allumage. Par la coopération des deux soupapes 6 et 7,on empêche également en même temps/un retour des
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flammes du cylindre moteur 1 dans les pièces qui contiennent un mélange inflammable.
Le dispositif fonctionne de la manière suivaa te. Les soupapes 6 et 7 sont ouvertes lors du passage des gaz du cylindre compresseur 2 dans le cylindre moteur 1. lorsque le piston du cylindre moteur s'oppose à la pression du gaz dans le cylindre moteur dans une mesure suffisante pour que le passage du mélange comprimé ne puisse plus se faire,ce qui se produit un peu avant 1'Allumage,la soupape 7 se ferme puis un instant après la soupape 6 ,qui de son côté ne permet 1 'allumage qu'après sa fermeture complète.Ce dispositif assure une réduction notable du danger d'incendie.
Comme il est évident que dans le cas où le dispositif de production du vide est mis en action par lemouvement (la rotation ) de* cylindres,le moteur ne peut pas être mis en marche'avec ce dispositif,vu que le cylindre moteur fonctionne comme compresseur lorsque son contenu n'est pas éliminé par aspiration,on a prévu pour la mise en marche un dispositif de décompression 14a,15a,qui peut par exemple être construit de lamanière suivante : la came 14a,qui n'est mise en prise avec le mécanisme qu'en cas de besoin,actionne par la tige 15a une soupape de décompression de manière que la pression dans le cylindre moteur ne devienne pas suffisamment grande pour empêcher le transfert du mélange comprimé venant du cylindre compresseur 2,mais de manière aussi que d'autre part la soupape se ferme assez tôt pour que le mélange qui passe ne puisse pas s'échapper dans l'air.
De semblables constructions sont connues de tout homme de métier. Le mélange gazeux est enrichi d'une manière appropriée de telle sorte que malgré la dilution qui doit se produi re par suite du mélange, on obtient un allumage certain.
La partie supérieure du carburateur,quipour plus de clarté a été représenté à une échelle beaucoup trop grande, est en communication avec les conduites à surpression 23 et 24. La chambre supérieure 25 du carburateur est fermée par la soupape réglable à surpression 8, qui peut par exemple être émise en position au moyen du tringlage 16 Si par suite d'une pression trop forte la soupape 8 s'ouvre,le mélah ge s'écoule par la chambre 21 et en se détendant il entraine hors de l'orifice du tube à combustible 31 une quantité correspondante
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de combustible. La hauteur du niveau du combustible dans le tube 31 est déterminée d'une manière c@nnue par un flotteur 19 et la quantité qui sort peut être réglée par un dispositif obturateur 18.
Le mélange aspiré de la chambre 26 par la conduite 22 peut aussi etre réglé très parfaitement quant à sa teneur en air et cela d'une part au moyen de la fermeture réglable 17 et d'autre part par l'orifice supplémentaire 20 à réglage automatique. Par le remplacement du cône 30 on peut produire des variations con- sidérables.
Après cette description détaillée,on peut indiquer brièvement le fonctionnement général. A la-fin de la course motrice,le gaz bru lé est aspiré hors du cylindre moteur 1 par l'éjecteur 12. L'as- piration se prolonge encore lors de la course de retour du pis- t on moteur 3 jusqu'à ce que le piston ait dépessé les fentes d'échappement. L'aspiration est tellement énergique qu'il n'Y a plus alors dans le cylindre moteur que des résidus fortement dilués du gaz brulé. Le piston compresseur 4 a entretemps déjà commencé à comprimer le mélange combustible se trouvant dans le cylindre 2.
Après l'ouverture de la soupape 6,il fait passer dans le cylindre 1,vers la fin de la course du piston 3 dans ce cylindre,le mélange comprimé dans le cylindre 2 tandis que pen- dant le reste de la course du piston 3 il règne une dépression ou une pression tout à fait minime qui provient des résidus bru- lés. une surpression est empêchée par l'ouverture automatique de la soupape 8 de sorte qu'après avoir été transféré complète- ment dans le cylindre 1,le mélange combustible s'allume pour une compression déterminée et refoule devant lui le piston moteur 1 qui est parvenu entretemps au point mort.
Le piston compresseur
4 aspire dans son mouvement de retour du mélange combustible frais et,dans le cas où la soupape de surpression 8 est entrée en action,il aspire également le mélange combustible en excès du cycle précédent, après quoi les opérations se répètent.
L'invention est applicable à tous lesmoteurs à deux temps. la fig. 2 montre le schéma d'un moteur rotatif à cylindres tournants qui convient également pour l'application de l'inven tion. On a supposé ici que deux cylindres moteurs rayant chacun
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à côté de lui un cylindre compresseur sont disposés suivant un cercle. les cylindres moteurs 1 tournent sans interruption tandis que les pistons moteurs 3 sont alternativement arrêtés et poussés en avant par les cylindres. La course motrice dans chaque cylindre moteur est effectuée pendant l'arrêt du piston moteur et elle est parcourue donc non pas par le piston mais par le cylindre.
La dis position est en outre telle que,alternativement le piston reste arrêté pendant une course motrice et est ensuite déplacé vers l'avant du double de la course motrice.Les cylindres moteurs 1 sont reliés par des bras a, d'une manière quelconque ,à l'arbre moteur, tandis que les bras b des pistons 3 sont montés sur un moyeu tour- nant librement. A chaque bras a est fixée une roue planétaire c qui roule sur une couronne dentée fixe d. A chaque roue dentée c est relié rigidement un plateau manivelle f d'où part une bielle b se rendant au bras b du piston correspondant. La bielle h qui est articulée en m au bras b possède de l'élasticité dans le sens lon- gitudinal par suite de l'intercalation d'un ressort o.
Comme le diamètre effectif du plateau manivelle f vaut deux fois le diamè- tre effectif de la roue planétaire c,l'ariculation du plateau manivelle se meut,lors du roulement de la roue planétaire,suivant une épicyclolde à boucles dirigées radialement vers l'intérieur, de sorte que le piston n'a qu'un mouvement alternatif minime lors- que l'articulation de manivelle se trouve sur la boucle, après quoi le piston est déplacé vers l'avant avec une grande vitesse.
C'est pendant le mouvement de l'articulation de manivelle sur une boucle que s'effectue la course motrice. Comme à ce moment le pis- ton moteur doit s'arrêter on a prévu sur le moyeu des bras des pis- tons un dispositif d'arrêt quelconque qui empêche non seulement un mouvement des pistons dans le sens de la rotation mais aussi en sens inverse. Cet arrêt du pistun pendant la course motrice ne serait toutefois pas possible si la bielle h,qui pendant le mouve- ment de l'articulation de manivelle se meut sur la boucle en va et vient.ne pouvait pas céder à cette tendance. C'est pour cette raison qu'on a intercalé dans la bielle le ressort o qui a pour
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résultat une élasticité de la bielle dans le sens longitudinal.
Le présent brevet ne porte toutefois pas sur ce dispositif pro- duisant le mouvement du piston moteur par rapport au cylindre.
Pour le mouvement du piston compresseur 4 par rapport au cylin dre compresseur 2,on peut employer le même mécanisme. Le disposi- tif pour arrêter le piston,ainsi que l'élasticité de la bielle h sont toutefois de préférence supprimés,comme le montre la fig.2 Les pistons compresseurs se meuvent donc en va et vient lorsque les articulations correspondantes des manivelles se meuvent sur des boucles radiales de l'épicycloïde. L'effet de compression est ainsi favorisé. la fig. 3 montre encoupe transversale et la fig. 4 en coupe longitudinale comment on peut réaliser en pratique un moteur rotatif suivant ce schéma. On a supposé que les cylindres moteurs et les cylindres compresseurs sont en disposition double et qu'il y a donc toujours deux cylindres placés l'un à côté de l'autre dans le sens de l'axe du moteur.
Pour le reste,ces figures se comprendront aisément d'après les fig. 1 et 2,par le fait qu'on a choisi les mêmes chiffres et lettres de référence pour les pièces correspondantes, La position des coupes est indiquée partout.Il suffira de faire remarquer encore qu'au centre de la fig. 4 on a représenté le dispositif qui, dans cette forme de réalisation est destiné à produire pendant la course motrice du cylindre moteur l'immobilisation dès pistons aussi bien dans le sens de rotation qu'en sens inverse.
Comme ce dispositif n'in- tervient pas dans la présente intention,il n'est pas nécessaire de le décrire.Il est à remarquer encore que les bielles h avec le reste du mécanisme ne sont indiquées en partie que schématique- ment.Le ressort o pour l'élasticité de la bielle n'a été repré- senté non plus qu'en un point,tandis que d'autre part l'absence de ce ressort sur la bielle appartenant à un piston compresseur peut se voir au dessin.Les fig. 3 et 4 sont essentiellement destinée à montrer au contraire comment il est possible de réa- liser en pratique un moteur rotatif suivant le schéma de la fig.
1. c'est pourquoi les pièces qui sont solidaires du/piston sont
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désignées par les chiffres 1-4 entourés d'un cercle même aux en- droits où on a marqué en outre les lettres du mécanisme.
REVENDICATIONS .
1) Moteur à combustion interne à deux temps,caractérisé en ce que le mélange combustible est comprimé en dehors du cylindre moteur jusqu'à être approximativement ou complètement prêt à l'allumage et est conduit dans cet état dans le cylindre moteur.
2) Moteur à combustion interne à deux temps,caractérisé en ce que le cylindre moteur est relié à une chambre de compression pour le mélange combustible, chambre d'où le mélange combustible, comprimé de façon à être presque ou complètement prêt pour l'allumage, est transféré sans chute de tension dans le cylindre moteur vers la fin de la course de retour du piston moteur,après que le mélange muteur consommé a été évacué du cylindre moteur aussi complètement que possible par un dispositif d'aspiration.
3) Moteur à combustion interne à deux temps,caractérisé en ce que la chambre de compression consiste en un cylindre de compression qu: est relié au cylindre moteur et dont le piston fait passer le mélan ge combustible après la fin de la course de compression,dans le cylindre moteur,pendant la course de retour du piston moteur.