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La Société dite Crankless Engines Limited, à Melbourne,Etat de Victoria
Confédération Australienne.
Moteur à combustion interne .
La présente invention a trait à des perfectionnements apportés à la construction,& la disposition et au fonctionnement de moteurs à mouvement alternatif, du type dans lequel les pistons se meuvent suivant des lignes parallèles à l'axe de l'arbre du moteur, ces moteurs étant désignés ci-après ,pour plus de concision,sous le non de moteurs sans manivelles. L'invention a pour objet de produire t un moteur de ce type ayant une flexibilité plus grande,et permettar des méthodes de contrôle mieux appropriées et plus efficaces (méthodes qui font également partie dela présente invention) que les moteurs à combustion interne ou à explosion actuellement con- nus.
L'expression "grande flexibilité" signifie que le moteur est capable de fonctionner à une vitesse quelconque donnée,avec un degré plus élevé de couplede rotation,et par conséquent d'énergie, sans limites provenant d'un allumage défectueux ou de la combus-
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tion du combustiwfc. C'est un défaut bien connu des moteurs â combustion interne et à explosion actuellement existante ,que le @ degré de couple de rotation qu'ils sont capable d'exercer à une
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vitesse donnée est comparativement faible. Pour ce motif,on combine d'ordinaire avec ces moteurs un mécanisme de transmission variable,permettant d'augmenter ou de diminuer le couple de rotation appliqué à l'arbre entrainé indépendamment de celui exercé par le moteur..
C'est l'un des buts visés par la"présente invention que de supprimer,entièrement ou partiellement,ce méca- nisme de transmission. En particulier, les perfectionnements ap- portés à la construction et au fonctionnement sont destinés à être appliqués à des moteurs à combustion interne et à explosion du type sans manivelles,pour la propulsion de véhicules terrestre. y ouvris les locomotives pour chemins de fer,dans le but de conférer à ces moteurs la caractéristique de flaxinilité qui permet d'employer des moteurs à vapeur pour ces usages,sans addi- tion d'un mécanisme de changement de vitesse,ni d'un autre appa- reil de transmission variable.
Le dessin annexé est une vue en coupe longitudinale prise
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par un muteur polyeylindrique, représentant une des unités de cy- lindres réalisant un exemple pratique de l'invention.
Dans le but d'illustrer l'invention, celle-ci est représentée appliquée à un moteur sans manivelles du genre décrit au brevet belge 278028. Pour la description,du mécanisme de ce moteur,et pour la définition des termes employés ci-après dans la descrip- tion de ce mécanisme,on se référera au brevet précité. le moteur comporte un ou plusieurs cylindres 1 à combustion interne ,qui travaillent suivant l'un ou l'autre des cycles connut de combustion interne ou d'explosion,soit suivant le cycle à quatre temps ou suivant le cycle à deux temps. lorsque plusieurs cylindres sont disposés autour de l'arbre principal,la construc- tion peut s'accorder avec celle décrite au brevet précité.
Comme dans tous les moteurs de ce genre,les opérations essentielles con- sistent en ce que le fluide moteur est comprimé pendant la course ascendante du piston 2,avec une élévation de pression dépendant d@ rapport entre le volume de l'espace mort 3 et le volume balayé par le pistun. Le combustible est,soit introduit avant la com- pression,soit injecté après la com-
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pression,et il est allumé soit par la chaleur produite par la com- pression de l'air, soit par une étincelle électrique ou un autre moyen approprié.
La quantité maximum de force motrice qui peut être développée à chaque course d@ moteur dépend de la quantité de com-
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bustible qui peut être brûlée dans 1 ecylindr ; et cet le-ci, à son tour,dépend directement de la masse d'air disponible pour sa combus- tion,c'est à dire de la masse d'air qui se trouve dans l'espace mort 3 à la fin de la course de compression. Vu que la pression de com- pression est limitée par des considérations pratiques,cette masse est, en pratique, approximativement proportionnelle au volume de l'espace de compression.
Dans les moteurs à combustion interne et à explosion,tels qu'on les construit généralement,le volume del'espce de compression est fixe. Il existe toutefois déjà des constructions connues dans les- quelles le volume de l'espace de compression est variable. La présente invention consiste en des moyens de produire cette variation de volume dans un moteur sans manivelles,et elle comporte également des moyens pour faire varier la quantité d'air fournie audit espèce de compression.
L'arbre principal 4 du moteur, sur lequel est monté le plan in- cliné 5,est supporté dans des paliers 6,7 et sa position longitudi- nale est déterminée par le palier de poussée 8. Le piston 2 du mo- teur est rigidement relié,par l'intermédiaire de la pièce 9, à un piston 10,de telle sorte que les deux pistons sont animés d'un mou- vement de va et vient simultané, à mesure que le plan incliné 5 tour- ne. Le piston 10'se déplaçant dans le cylindre 11,sert à alimenter l'air servant à la combustion du cylindre moteur, par J'intermédiai re de passages ou conduites non représentés au dessin.
Des soupapes 11a sont prévues dans latète 12 du cylindre,dans le but d'admettre de l'air atmosphérique dans le cylindre 11,et de contrôler la four- niture de l'air comprimé dans ce cylindre,au cylindre moteur 1.
Ces soupapes peuvent être actionnées.soitautomatiquement,soit méca- niquement.. Une partie 13 de la paroi du cylindre,à l'extrémité du cylindre 11 éloignée de la tête 12,est perforée mais est construite de manière à être capable de se fermer ,et d'agir comme paroi de cy@-
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lindre, par l'intermédiaire du manchon mobile 14. Dans le dessin, la position du manchon 14 est telle qu'elle donne le degré maximum d'ouverture aux perforations et lorsque le piston 10 dépasse ces perforations au cours de la course active, il n'y a que la partie du cylindre comprise entre la tête de cylindre et les perforations qui en sont les plus voisines qui soit disponible pour fournir n de l'air au cylindremoteur 1.
Si l'on déplace le machon 14 vers la gauche,une partie de plus en plus grande du cylindre devient ainsi disponible, et une quantité de plus en plus grande d'air est comprimée, à chaque course active,dans le cylindre moteur 1.
Ainsi que cela a été décrit plus haut, la pression à laquelle cet air peut être comprimé est limitée par des considérations pra- tiques Pour que le cylindre moteur 1 puisse recevoir de grandes quantités d'air sans excéder la pression autorisée,des moyens sont prévus pour augmenter quand on le désire, le volume effectif de l'espace de compression.Dans ce but ,le palier de poussée 8 est monté dans une enveloppe mobile 15,qui est faite susceptible de se déplacer longitudinalement par rapport au bâti 16 du moteur,et au cylindre 1 qui est fixé audit bati. Dans ce but, l'enveloppe 15 peut être munie d'une vis 17 qui est pourvue de moyens,tels qu'un pignon denté 18,pour la faire tourner dans l'écrou 19 fixé au bâti du moteur.
La rotation du pignon denté 18,qui peut se faire à la main, @u par l'intermédiaire d'un engrenage,! partir du moteur lui- même,ou par un moteur indépendant,a pour effet de déplacer longitu- dinalement l'arbre moteur,le plan incliné 5 et les pistons 2,et 10
Si le mouvement se fait vers la droite,l'espace de compression 3 du cylindre 1 est augmenté,tandis que l'espace de compression 20 prévu dans la tête du cylindre 11,et la quantité dont le piston 10 dépasse la partie perforée 13 du cylindre 11 sont tous deux diminués Ainsi, en même temps,le cylindre 1 est disposé pour recevoir une plus grande quantité d'air,et le cylindre 11 pour fournir une quan- tité plus grande.
Ce dernier effet est encore augmenté si,en même temps,le manchon 14 se déplace longitudinalement vers la gauche,au- dessus do la partie perforée 13 du cylindre 11,et dans ce but le pignon denté 18 peut être disposé pour venir en prise avec un pignon denté 21 monté sur une vis 22 s'engageant Clans un écrou 23 fixé au
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manchon 14. le manchon 14 pourra aussi être actionné par des moyens indépendants des moyens employés pour déplacer le palier de poussée 8.
En outre des variations apportées à la quantité d'air admise au cylindre moteur 1 par les moyens décrits plus haut,on peut faire varier également la quantité de combustible fournie au cylindre, par exemple en faisant varier la course de la pompe à combustible, ou en ouvrant ou en fermant un by-pass monté sur la conduite d'ali- mentation du combustible,ou par d 'autres moyens connus.
Ce mécanis- me contrôlant l'alimentation de combustible peut être automatique- ment accouplé au mécanisme servant à faire varier l'alimentation d'air,de telle sorte que les quantités d'air et de combustible aug- menteront ou diminueront en même temps.Mais,dans le but de faire varier dans une plus large mesure la quantité d'énergie fournie au moteur, on peut continuer à diminuer l'alimentation de combustible après que l'alimentation d'air a été réduite à la limite permise par son moyen de contrôle, et abaissée au point auquel la propor- tion du cumbustible par rapport à l'air sera si faible qu'il ne se produira plus de combustion efficace.
Quand on emploie plus d'un cylindre 11 ces cylindres peuvent être disposés de maniera à débou- cher séparément dans des cylindres moteurs correspondants 1,ou bien ces cylindres peuvent aboutir à un réservoir commun,par lequel les cylindres moteurs sont alimentés chacun à son tour.
Il est bien entendu qu'au lieu que le manchon 14 travaille en combinaison avec la paroi de cylindreperforée 13,d'autres moyens peuvent être employés pour faire varier le volume effectif du cylin- dre 11 et dans certains cas ces moyens peuvent être entièrement supprimés,si une variation suffisante dans la, quantité d'air de com bustion est fournie par la variation dans les limites de la course du piston 10'résultant du mouvement du palier de poussée 8.
Il est également entendu que le palier de poussée 8 peut être appliqué dire ternent au plan incliné 5, au lieu d'être appliqué à un collier mon- pour té sur l'arbre 4,et que le plan incliné 6 peut être disposé coulis- ser longitudinalement sur l'arbre,au lieu d'être monté rigidement sur lui,et encore que divers moyens,autres qu'une, vis peuvent être employés pour déplacer le plan incliné longitudinalement. Ainsi
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par exemple,ce plan incliné peut être mû par le piston plongeur d'une petite presse hydraulique alimentée d'huile sous pression par une pempe commandée par le moteur.
Le mouvement du palier de poussée, soit par une vis,soit par d'autres moyens,peut être con- trôlé directement par le conducteur,ou peut être effectué automa- tiquement ,suivant la vitesse ou la charge du moteur, par l'inter- médiaire d'un régulateur centrifuge ou d'un organe analogue.
REVENDICATIONS.
1) Dans un moteur à combustion interne,en combinaison,un cylindre de combustion,une plaque inclinée dont l'axe de rotation est pa- rallèle à l'axe du cylindre de combustion,un piston s'ajustant dans le cylindre de combustion et disposé pour coopérer avec la plaque inclinée, et la faire tourner, et des moyens pour déplacer la plaque inclinée et le piston coopérant avec elle dans la direction de leurs axes,grâce à quoi le volume de compression du cylindre est augmenté ou diminué à volonté dans les buts exposés.
2) Dans un moteur à combustion interne,en combinaison,un cylindre de combustion,une plaque inclinée dont l'axe de rotation est parallèle à l'axe du cylindre de combustion,un piston s'ajustant dans le cylindre de combustion et disposé pour coopérer avec la plaque inclinée et la faire tourner,un compresseur fournissant du fluide moteur au cylindre de combustion,et des moyens pour déplacer la plaque inclinée et le piston qui coopère avec elle dans la direction de leurs axes et de faire varier simultanément la capacité de ce compresseur, grâce à quoi la quantité de fluide moteur fournie au cylindre de combustion varie simultanément avec le volume ce compression de ce cylindre,pour les buts exposés.
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