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@ 'Moteurs à combustion interna..
Le but de la présente invention est de perfection- ner le fonctionnement et de simplifier et d'alléger la cons- truction des moteurs à tiroirs ou fourreaux de distribution et spécialement des moteurs du type à deux fourreaux de dis- tribution.
Dans le moteur ordinaire à deux fourreaux de dis- tribution, comme le moteur Knight bien connu, les deux four- reaux ont un mouvement alternatif suivant l'axe du cylindre est ces mouvements des fourreaux sont légèrement déphasés -
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Cette construction avec un mouvement purement alternatif des deux fourreaux implique de nombreuses difficultés, spéciale- ment dans le graissage, à cause de la formation de rayures et parce que les fourreaux s'ovalisent fréquemment. A cause de ces difficultés,
11 a été nécessaire de faire les four- reaux relativement épais et lourds pour pouvoir y ménager certaines rainures de graissage qu'il a été jugé nécessaire de disposer sur leurs surfaces de glissement* Ces lourds fourreaux provoquent des vibrations excessives et les rai- nures à huile entraînent une grande consommation de lubrl- fiant, avec comme résultat la formation de fumée.
Ces difficultés sont surmontées par la présente invention telle qu'elle est exposée ci-dessous.Suivant cette Invention, il est possible d'employer des fourreaux plus légers formés d'un simple tube, et d'éviter la néces- sité de dispositions de graissage particulières et de rai- nures à huile spéciales sur les surfaces de glissement des fourreaux en produisant, entre les fourreaux d'une part et entre le cylindre et le fourreau adjacent à celui-ci d'au- tre part, un mouvement relatif qui facilite considérablement le transport de l'huile entre les surfaces à graisser, on obtient essentiellement ce résultat en faisant exécuter par l'un des fourreaux ou par les deux, et de préférence par le fourreau extérieur dans le premier cas, un mouvement combiné de va-et-vient axial et d'oscillation circonféren- tielle,
de telle sorte que les surfaces se meuvent non pas l'une sur l'autre avec un mouvement alternatif purement rec- tiligne, mais suivant un trajet en courbe fermée. Ce mouve- ment relatif en courbe fermée existe à la fois entre le fourreau extérieur et le cylindre, et entre les fourreaux
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extérieur et intérieur, si le fourreau extérieur reçoit seul ce mouvement combiné de va-et-vient axial et d'oscillation circonférentielle, de sorte que la présente invention pro- duit un résultat si le manchon extérieur seul possède ce mouvement combiné, mais il y a différents avantages à don- ner ce mouvement combiné aussi bien au fourreau intérieur qu'au fourreau extérieur.
La présente invention envisage ce mouvement combiné dans un moteur à combustion interne à deux fourreaux de distribution, peu Importe que l'un des fourreaux seulement ou les deux reçoivent ce mouvement combiné,
Par suite de ce mouvement combiné entre les surfa- ces qui se meuvent l'une sur l'autre, les particules d'huile roulent l'une sur l'autre sur les surfaces de glissement, et sont ainsi transportées et étendues sur toutes les surfaces glissant l'une sur l'autre.
De cette manière, la pluie de lubrifiant produite et toujours existante dans le carter est suffisante pour graisser les surfaces de glissement des deux fourreaux. les rainures à huile ménagées dans les sur- faces en contact et les dispositions spéciales dégraissage antérieurement nécessaire ne doivent par conséquent plus être employées et il n'est pas nécessaire non plus dtutili- ser sur les surfaces des fourreaux des métaux anti-triotion spéciaux comme c'était fréquemment le cas jusqu'à présent.
Par suite de cette plus grande efficacité du grais- sage, on peut non seulement faire les pièces plus légères, plus simples à fabriquer et moins coûteuses à réparer, mais encore obtenir une grande économie dans la consommation d'huile et un fonctionnement plus agréable par suite de la suppression de la fumée indésirable.
En outre, par suite du mouvement combinée même
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d'un seul fourreau, on crée une tendance à maintenir les deux fourreaux parfaitement ronds, qui est facilitée par
1'emploi de fourreaux légers et relativement minces faits en tubes étirés,
Les dessins annexés représentent l'invention; la. fig. 1 est une coupe verticale montrant le moteur à four- reaux de distribution suivant le-invention, la coupe étant faite sensiblement par la ligne 1-1 de la fig.3; la. fig. 2 est une coupe verticale partielle prise sensiblement par la ligne 2-2 de la. fig. 1 ; la. fig. 3 est une coupe horizontale prise sensiblement par la ligne 3-3 de la fig. 2;
la fig, 4 est une vue de détail, en coupe, de l'extrémité Intérieure d'un des fourreaux, prise sensiblement par la ligne 4-4 de la. fig. 3, montrant l'assemblage du joint sphérique; la tig, 5 est un schéma montrant l'angle de poussée de la bielle du fourreau le plus favorable et le moins favorable au cours du cycle du mouvement.
Le moteur à fourreaux de distribution suivant la présente invention comprend un cylindre 10, habituellement mais pas nécessairement refroidi par de l'eau, à l'intérieur duquel peut se mouvoir alternativement un piston 11. ce pis- ton est relié par la bielle usuelle 12 à une manivelle 13 de l'arbre coudé usuel 14 qui peut être un vilebrequin com- mun à n'importe quel nombre de cylindres dans un moteur po- lycylindrique; 11 est toutefois inutile de représenter plus d'un cylindre puisque les moteurs polycylindriques sont uni- versellement connus.
L'extrémité supérieure du cylindre 10 est fermée par une culasse 15 qui comporte une partie cy- lindrique 16 formant bouchon en saillie dans l'extrémité supérieure du cylindre,*
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Les fourreaux de distribution 20 et 21 peuvent coulisser l'un dans l'autre et tous deux sont montés de façon à coulisser entre la surface intérieure du cylindre 10 et la surface extérieure du piston Il* Lt extrémité su- périeure de ces deux fourreaux 20 et 21 qui commandent en- semble la distribution du moteur, pénètre dans un espace annulaire compris entre la surface intérieure de l'extré- mité supérieure du cylindre 10 et la surface extérieure du bouchon 13 appartenant à la culasse 15;
l'extrémité extérieure de cette partie 16 formant bouchon peut être munie de la bague d'étanchéité usuelle 22 destinée à ap- puyer élastiquement vers l'extérieur sur la surface inté- rieure du fourreau intérieur 21. Le cylindre 10 présente près de son extrémité supérieure une ou plusieurs lumiè- res d'admission 23 et une ou plusieurs lumières d'échappe- ment 24; le fourreau extérieur 20 présente une ou plusieurs lumières d'admission 25 et une ou plusieurs lumières d'é- chappement 26 et le fourreau intérieur 21 est percé d'une ou plusieurs lumières d'admission 27 et d'une ou plusieurs lumières d'échappement 28. Ces lumières sont disposées de telle façon qu'elles coopèrent, lors du mouvement des deux fourreaux 20 et 21, pour ouvrir les passages d'admission et d'échappement du cylindre aux moments voulus pendant le cycle de fonctionnement.
On n'a décrit jusqu'à présent aucune caractéristi- que nouvelle mais simplement le moteur sans soupape du type général Knitht.
Dans le moteur du type Knight, toutefois, les deux fourreaux ne sont animés sensiblement que d'un mouvement de va-et-vient purement axial, de sorte que n'importe quel
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point de n'Importe laquelle des surfaces de glissement cir- cule uniquement dans un sens et dans l'autre suivant une ligne droite sur la surface conjuguée, ceci a rendu le grais- sage très difficile, a impliqué la fabrication de fourreaux d'une épaisseur considérable en vue de la création de canaux ou de rainures %6 huile dans certaines des surfaces,
et à né- cessité fréquemment une disposition d'alimentation spéciale pour amener l'huile entre les surfaces conjuguées qui glis- sent l'une sur le autre.6
On évite cette difficulté en utilisant une dispo- sition de commande spéciale pour au moins l'un des fourreaux et de préférence pour les deux, de façon que n'importe quel point de n'importe quelle surface de glissement se déplace contre la surface conjuguée avec un mouvement relatif combiné de va-et-vient axial et d'oscillation oircontérentielle, sui- vant un trajet en courbe fermée.
Dans la représentation de l'invention figurée sur les dessins, les deux fourreaux 20 et 21 résolvent ce mouve- ment combiné de va-et-vient axial et d'oscillation circonfé- rentielle. mais l'invention subsiste lorsqu'un seul des deux fourreaux, de préférence le fourreau extérieur, est actionné de cette manière.
Pour obtenir ce mouvement des fourreaux, on em- ploie pour chaque cylindre deux bielles de fourreau 30 et 31, la bielle 30 coopérant avec le fourreau extérieur 20 et la bielle 31 coopérant avec le fourreau intérieur 21. ces bielles 30 et 31 sont reliées aux manchons respectifs 20 et
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l par des joints sphériques, décalés c1roontérentiellement
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d'un certain angle par rapport à l'autre en vue de la liberté de mouvement, comme on le voit sur les figs. 2 et 3.
Chaque joint sphérique comprend un organe sphérique 32 monté sur l'extrémité adjacente au fourreau de la bielle correspondan- te 30 ou 31, et cet organe 32 est reçu dans une douille 33 de l'extrémité inférieure du fourreau conjugué 20 ou 21. comme c'est représenté, les douilles 33 ne sont pas d'une pièce avec les fourreaux 20 et 21 mais font partie respec- tivement d'anneaux 34 et 35; ces anneaux sont attachés, par exemple par des rivets, aux extrémités intérieures des four- reaux respectifs 20 et 21.
Les douilles 33 sont des douilles complètes et pour permettre l'introduction et l'enlèvement des organes sphériques 32, ces derniers possèdent des parties entaillées 36 et les douilles présentent des encoches 37, de telle façon que lorsqu'on fait basculer un organe sphéri- que pour l'amener de sa position active représentée sur les tige. 1 et 2 jusque dans une position horizontale représen- tée à la droite de la fig. 4, on peut directement l'enle- ver de la douille 33 ou l'introudire dans celle-ci.
Pour permettre ce mouvement de bascule, les bielles 30 et 31 sont toutes deux des bielles coudées qui, lorsqu'elles occupent leur position de fonctionnement, s'étendent vers l'exté- rieur en partant des organes sphériques associés et se re- courbent ensuite vers le bas dans la direction de l'arbre de commande des fourreaux (qui sera décrit dans la suite), l'extrémité coudée de chaque bielle étant de préférence taillée de façon à fournir un nez recourbé permettant la rotation del'organe sphérique dans la douille, comme on le voit clairement sur la fig. 4.
Les extrémités inférieures des bielles 30 et 31
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sont montées sur des manivelles 40 et 41 d'un arbre de com- mande des fourreaux 42. Bans un moteur à quatre temps, cet arbre de commande est actionné à la moitié de la vitesse du vilebrequin, par exemple par une commande à chaîne appro- priée 43 (fig. 1) produisant une réduction dans le rapport de deux a un. Les manivelles 40 et 41 ne sont pas des mani- velles rectilignes mais des manivelles vacillantes, dont les axes ne sont pas parallèles à celui de l'arbre de commande 42 et ne sont de préférence pas dans le même plan que cet axe.
Chaque manivelle vacillante possède de préférence deux col- liers de poussée 44 appuyant sur les faces axiales des biel- les conjuguées 30 et 31, en vue de transmettre toute poussée axiale nécessaire.
Par suite du fait que les manivelles 40 et 41 sont des manivelles vacillantes, la rotation de l'arbre de com- mande 42 sert non seulement a produire un mouvement axial de va-et-vient des fourreaux 20 et 21 mais aussi une oscil- lation circonférentielle de ces fourreaux, en vue d'obliger n'importe quel point de chacun de ceux-ci (si l'on suppose que tous deux sont actionnés par des manivelles vacillantes) à se mouvoir suivant un trajet en courbe fennec Comme on l'a Indiqué, toutefois, ce mouvement relatif en courbe fermée entre toutes les surfaces qui glissent l'une sur l'autre peut être obtenu si le fourreau extérieur seul est actionné par une manivelle vacillante et si la manivelle de commande du fourreau intérieur n'est pas vacillante* Les deux manivelles 40 et 41 sont déplacées angulairement l'une par rapport à l'autre,
peu importe que l'une d'entre elles seulement ou toutes les deux soient des manivelles vacillantes, de sorte que les deux fourreaux 20 et 21 sont déphasés et atteignent
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leurs limites de mouvement vers le haut et vers le bas, ainsi que de préférence aussi leurs limites de mouvement de côté, à des moments différents du cycle de fonctionnement du moteur.
En disposant convenablement les lumières 23 à 28 dans le cylindre et dans les deux fourreaux et en mettant dans une position convenable l'extrémité inférieure de la partie 16 formant bouchon et de la bague d'étanchéité 22, il est possible de régler la distribution dans le cylindre d'une manière convenable dans le cycle de fonctionnement.
Du fait qu'on oblige n'importe quel point de chaque surface de glissement des fourreaux à glisser sur la surface conjuguée suivant un trajet en courbe fermée. ce qui s'ob- tient en actionnant le fourreau extérieur 20 au moyen d'une manivelle vacillante, aucun point d'un organe glissant quel- conque ne circule alternativement suivant la même ligne. ceci présente différents avantages :
1.- On assure un meilleur graissage des surfaces de glissement et on rend superflu tout mécanisme spécial de graissage. Le barbotage à l'intérieur du carter dépose de l'huile sur les parties inférieures des surfaces des four- reaux 20 et 21 et par ce mouvement relatif entre les sur- faces qui glissent sur l'autre, cette huile est entraînée en rond et transportée vers le haut sur toutes les diverses surfaces de glissement.
2.- Par suite de cette amélioration du graissage, il devient inutile de prévoir aucun dispositif de graissage spécial et de créer des rainures à huile dans les surfaces des fourreaux 20 et 21.
3. - Par conséquent, ces fourreaux peuvent être faits relativement minces, de préférence en tubes étirés, et sont
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beaucoup plus légers, de sorte que les masses en mouvement alternatif capables de produire un déséquilibre sont moins considérables, ceci rend la construction beaucoup moins coû- teuse et assure aussi un fonctionnement beaucoup plus sa- tisfaisant, en permettant aussi une accélération plus rapide.
4.- Il en résulte qu'on obtient un graissage plus efficace avec une quantité d'huile moindre que celle néces- saire antérieurement dans les moteurs à deux fourreaux* ceci élimine les fumées indésirables.
5.- Le mouvement combiné de va-et-vient axial et d'oscillation circonférentielle imprimé aux fourreaux sert également de la façon la plus efficace a maintenir les four- reaux ronds et il produit cet effet sur les deux fourreaux même si un seul d'entre eux possède ce mouvement combiné., Cet effet de conservation de la forme ronde des -pièces se fait sentir également sur le piston, sur la partie en forme de bouchon de la culasse, sur la bague d'étanchété et même sur le cylindre.
6.- Le moteur .se rode. en un temps beaucoup plus court.
7.- on évite la formation de rayures parce que les particules solides telles que les particules métalliques qui s'introduisent entre des surfaces de glissement conjuguées des fourreaux et du cylindre ne sont pas seulement entraî- nées en va-et-vient suivant le même trajet mais roulent en rond sur elles-mêmes et sont bientôt éliminées, Même lors- qu'il est neuf, le moteur peut donc tourner à de grandes vitesses en toute sécurité, sans danger de formation de rayures.
Les deux bielles de fourreaux 30 et 31 sont situées
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sur les côtés opposés du, plan axial du cylindre qui est per- pendiculaire à l'axe du vilebrequin, ceci résulte clairement des fig.s. 2 et 3 ou ces deux bielles sont sur les côtés op- posés de la ligne 1-1, Dans cette disposition, les deux biel- les de fourreaux de chaque cylindre se trouvent sur les côtés opposés du plan dans lequel la bielle 12 du piston bascule, de sorte qu'elles peuvent basculer vers l'intérieur, dans la direction de l'axe du cylindre, sans être gênées par la biel- le du piston ni gêner celle-ci.
En outre il est ainsi possi- ble de diminuer a la fois l'angle maximum et la variation angulaire entre la ligne de poussée de chaque bielle de four- reau et l'axe du fourreau conjugué 20 ou 21, Il en est ainsi parce que l'axe de l'arbre de commande 42 peut être plus rapproché du plan vertical du vilebrequin et parce que quand la manivelle vacillante 40 ou 41 se rapproche ou s'écarte du plan vertical du vilebrequin, le joint sphérique 32-33 se rapproche ou s'écarte de même de ce plan par suite de son mouvement autour de l'axe du cylindre, Ceci résulte claire- ment des figs. 2 et 5 qui montrent qu'avec l'arbre de com- mande 42 tournant dans le sens des flèches, et avec les trajectoires en courbes fermées 50 et 51 des joints sphé- riques, vues (en raccourci) sur la fig.
2, la ligne de pous- sée d'une bielle de fourreau (par exemple de la bielle 31) varie seulement angulairement de la manière représentée sur la fig. 5, parce que quand l'extrémité inférieure de cette bielle bascule vers 11 extérieur par suite du mouvement de la manivelle 41 autour de l'axe de l'arbre 42, son extrémité supérieure se meut également vers l'extérieur, bien que pas autant, par suite de son mouvement autour de l'axe du cylin- cite correspondant. Ceci a pour conséquence un changement mi-
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nime dans la direction de la ligne de poussée.
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L'invention concerne un moteur à combustion interne dugenre comprenant un cylindre, un piston se mouvant alterna- tivement dans celui-ci et deux fourreaux de distribution co- axiaux qui entourent ce piston et commandent la distribution dans le cylindre, et elle consiste en un moteur de ce genre, comportant une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
1.- Un moyen d'actionner un des fourreaux de façon que les surfaces de glissement de ceux-ci aient un mouve- ment relatif de va-et-vient axial et en même temps d'oscil- lation circonférentielle*
2,,- Un moyen de-actionner les deux fourreaux de façon qu'ils aient un mouvement à la fois de va-et-vient
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axial et d'oscillation circonférantielle,
3.- Un moyen de mettre en mouvement de va-et-vient axial les deux fourreaux et de superposer un mouvement de va-et-vient d'un des fourreaux au moins un mouvement d'os-
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cillation circontérentielle pour produire une trajectoire, de mouvement en courbe fermée.
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