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"Machine à combustion interne en particulier pour véhi- cules automobiles.
L'objet de l'invention est une machine à combustion in terne en particulier pour véhicules automobiles avec des chambres à explosion disposées par .paires et situées sur un axe commun.
,
La nouveauté de.l'invention réside premièrement dans le fait que tous les organes intermédiaires pour la transmit -
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sion de la force du ou des pistons libres vers l'extérieur n'exécutent que des mouvements de va-et-vient ou tout au plus un mouvement oscillant, deuxièmement dans le fait qu'à chaque explosion ayant lieu dans les chambres à explosions à des moments différents, correspond un mouvement de toutes les masses commandées par une paire de chambres à explosion donnée,
troisièmement dans le fait qu'au moins l'effet de la masse de la totalité des parties déplacées dans un sens par l'explosion dana une chambre à explosion donnèe est égale à l'effet de la masse des parties qui sont déplacées en.sens inverse par l'explosion suivante dans l'autre chambre et quatrièmement dans le fait que la puissance fournie à l'extérieur est constante indépendamment du fait que l'explosion ait lieu dans l'une ou l'autre des chambres à explosions d'une même paire.
Chaque cylindre peut ne comporter qu'une chambre à ex- plosion et être disposée .le manière à pouvoir coulisser.
Chacune des parties de l'installation, d'utilisation paut être accouplée mécaniquement aussi bien avec les cyln- dres mobiles qu'avec les pistons libres d'une paire de cylindres.
La partie de l'installation d'utilisation qui est por- tée au moyen d'un organe intermédiaire par la tige ''le pi- ston peut être accouplée au cylindre coulissant, au moyen d'un dispositif à bascule.
Les cylindres mobiles peuvent coulisser dans des é- triers constituant des organes refroidisseurs.
Le piston licre peut être constitué de telle sorte et des canaux de liaison peuvent être prévus dans le piston et le cylindre ainsi que dans une culasse rentrante du cylindre de telle manière que le piston travaille comme un compresseur étagé.
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Les parties de la machine déplacées en sens contraire peuvent être constituées par un électro-aimant de champ et un induit d'un dispositif de production d'énergie électrique.
On peut prévoir dans la machine une aspiration d'air frais par des soupapes idiomatiques et après chaque course de travail du piston une partie d'air frais déjà. comprimé peut être amenée au moyen de canaux prévus dans la paroi. du cylindre, d'une soupape de retenue soumise à l'action d'un ressort dans un espace duquel partent des canaux aboutissant à un gicleur de sorte que lörs de la course de compression du piston cet air est comprimé encore plus fortement, de ma- nière qu'il existe dans l'espace précité une surcompression par rapport à l'espace situé entre le piston et le fond du cylindre.
La partie de l'air déjà comprimé qui, après la fin. de la course de travail du piston, n'a pas pénétré dans le canal d'amenée à la chambre de laquelle partent les canaux aboutissant à un gicleur peut être envoyée par des canaux du cylindre et des canaux du piston dans l'espace situé entre la face du piston et la culasse rentrante du cylindre et être utilisée pour provoquer le balayage des gaz de combu- stion.
Le gicleur, les canaux d'amenée'd'air frais, le canal d'amenée du combustible, la soupape de réglage de l'arrivée d'air frais au gicleur peuvent être prévus dans ou fixés sur une culasse rentrante du cylindre mobile.
Une conduite d'amenée du combustible exécutant un mou- vement de va-et-vient avec le cylindre peut être établie sui- vant le principe des vases communiquants.
La machine à piston peut être constituée de telle mani- ère qu'au moins après la mise en marche, elle permette une compression suffisamment forte du'mélange d'air et de gaz
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pour qu'elle puisse fonctionner par auto-allumage.
Sur l'un des organes intermédiaires exécutant un mouve- ment de va-et-vient on peut prévoir un organe coulissant li- brement qui, après que le piston a déjà atteint son point mort et par suite de l'inertie propre,à cet organe est chas- sé plus loin et agit de ce fait sur un contact électrique pour provoquer l'allumage des gaz comprimés.
Le dessin annexé montre à titre d'exemple deux formes d'exécution.de l'objet de l'invention dans lesquelles on a admis qu'une paire de chambres données est constituée par deux cylindres séparés et que dans chacun des cylindres mobiles des deux formes d'exécution travaille un seul pi- ston libre.
La fig. 1 représente schématiquement la disposition des organes essentiels d'une machine à combustion interne à deux temps établie conformément à l'invention et agissant sur une pompe à huile.
La fig. 2 montre une deuxième forme d'exécution de l'objet de l'invention dans laquelle la machine à combustion interne à deux temps agit sur un dispositif de production d'énergie électrique dont celles des parties agissant élec- triquement n'exécutent également que des mouvement recti- lignes.
Comme dans les deux formes d' exécution. chaque cylindre ne comporte qu'une seule chambre à explosion, dans la des- cription qui suit on ne fera pas de différence entre chambre à explosion et cylindre, mais on parlera simplement de cy- lindres.
En référence à la fig. 1,20 et 20' sont des cylindres d'une paire et l'axe du cylindre 20' se trouve dans le pro- longement de l'axe du cylindre 20. Les pistons libres 19 et 19' des deux cylindres sont fixés sur une tige de piston -commune 27. Les pistons 29 et 29' sont rendus solidaires
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des cylindres 20 et 20' par des ponts 40 et 40'.
Les pistons 29 et 29' qui travaillent dans des pompes à huile disposées sur l'un des côtés (gauche ou droit) de la tige de piston ±, sont reliés l'un: à l'autre par une tige 31. D'autre part la tige de piston 27 porte un pont médian 40" présentant à peu près le double volume de l'un des ponts
40 on 40'. A chacune des extrémités de ce pont 40" est fixé rigidement un piston, double 28, chaque tige 31. au moyen de laquelle un piston, 29 est relié à un piston.
29' traverse une extrémité du pont médian 40" ainsi qu'un canal longj.tu- dinal correspondant prévu dans chaque double piston' 28. Le pont médian 40" xxx de même que les doubles pistons 28, la tige de piston 27 et les pistons 19,19' est suspendu au moyen de la timonerie 30 aux bascules 33,tandis que la timonerie 32 qui est également reliée aux bascules 33, sup- porte le pont 40' avec le cylindre 20' ainsi 'que les quatre pistons 29 et 29' reliés par les tiges 31 et le pont 40 au cylindre 20.
Tputes les parties mobiles influencées par une explosion ayant lieu dans le cylindre 20, sont (au moins'dans leur ensemble) équilibéres par rapport aux parties déplacées en sens inverse par une explosion dans le cylindre 20'.
Le fonctionnement de ce dispositif représenté schémati- quement est le suivant :
Lorsqu'une explosion a eu lieu dans le cylindre 20, le piston 19 ainsi que le piston 19' du cylindre 20 1 auquel il est relié par la tige 27, sont déplacés vers le haut. Le pont médian 40" fixé sur la tige 27 déplace dans lo même sens les deux doubles pistons 28 des pompes à huile.
La mène explosion dans le cylindre 20 a provoqué le déplacement vers le bas du cylindre 20 relié par le pont'40, les pistons 29, les tiges 31, les pistons 29', le pont 40', la timo-
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nerie 32 aux bascules 33; ce cylindre entraîne toutes ces parties 40, 29 , 31, 29 40' et 32 dans son mouvement vers le bas. Ce mouvement vers le bas est soutenu par la timo- nerie 30 qui est déplacée vers le haut et qui est fixée aux extrémités extérieures des bascules 33.
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Il s'ensuitqqxe lors de l'explosion dans le cylindre
20 provoque en même temps :
1). Le déplacement vers le haut des pistons liores 19 et 19' et le déplacement vers le bas des cylindres 20 et
Poil
2). Le mouvement vers le haut du double pont médian
40", et le mouvement vers le bas des deux simples ponts
40 et 40',
3). Le mouvement vers le haut des deux doubles pistons
28 et le mouvement vers le bas des quatre pistons simples
29 et 29',
4).
Le mouvement vers le haut de la tige des pistons . libres 27 et de la timonerie 30, le mouvement vers le bas des deux tiges de piston 31 et de la timonerie 32, d'où il ressort qu'il existe une complète symétrie des mouvements. si une explosion a lieu ensuite dans le cylindre 20'
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tOlltt.\;3 les pa-rtidd ùJ!1..ctt.;c:al:l t'3tGc:üGdtit un mv:1YJJllHlt ri . ,'II>") contraire à celui décrit plus haut.
Si les masses des parties se déplaçant simultanément en sens contraire ne sont pas équilitées les unes par rapport aux autres, on peut néanmoins arriver dans difficultés à l'équilibrage de leur ensemble.
Lors du mouvement vers le haut des doubles pistons 28
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et de la décente t:JL.'4ltanée <1êl:J pistons 29 do l'huila fut aspirée dans la paire de pompes inférieure, tandis qu'elle est refoulée de la paire supérieure. Il existe donc égale- ment en ce qui concerne la cession énergie des deux sv-
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sternes mobiles une égalité complète, car les pertes dues au frottement sont pratiquement égales.
Il est clair que dans ces conditions le fonctionnement du dispositif est particulièrement doux, régulier, sans à coup et silencieux.
Lors de la mise en marche au moyen de pompes il est tout indiqué que si plusieures pompes sont prévues, un réglage de la puissance soit provoqué simplement en connectant respec- tivement en déconnectant des éléments de pompes, éventuelle- ment de diamètre différent.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 2 les deux pistons libres fixés sur la tige 27 travaillent éga- lement dans deux cylindres mobiles 20. L'ouverture 1 pré- vue dans le fond du cylindre permet l'entrée d'air frais dans'la chambre 10' lors de la course de compression, du p iston 19 par la soupape 2 qui est alors ouverte. Cette soupape 2 est constituée par une légère soupape à 'clapet qui se ferme automatiquement lors de la course de travail du piston. 1 désigne un canal longitudinal, dans lequel lors de la course de travail du piston une partie de l'air frais est comprimé, cet ait passant par la soupape 4 dans l'espace annulaire 5 auquel sont reliés des petits canaux
6 et 1 conduisant au gicleur 14.
Comme le piston: 19, même dans sa position la plus haute lors de la course de com- pression: se trouve encore à une certaine distance de l'ex- trémité intérieure de la culasse rentrante 21 du cylindre tandis qu'il se trouve avec son extrémité supérieure tout près de l'anneau de compression 25, l'air dans l'espace est comprimé plus fortement que dans l'espace 10.
L'anneau de compression 25 soumis à ;'action d'un res- sort est''disposé au-dessus du bord extérieur du piston sur un petit épaulement du cylindre 20, Dans le fond du piston
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19 sont prévus des évidements 9 par lesquels l'air frais comprime lors de la course de travail .au pinton au-desseus du fond du piston peut pénétrer dans l'espace 10 et chas- ser les gaz de combustion par les canaux 11 et 12 dans le tuyau d'échappement 13.
Dansl'extrémité du cylindre 20 dirigée vers l'extérieur est prévue une pièce 21 com- portant un support de soupape 22. Le cône de soupape il. est retenu sur son siège par l'action du ressort 15 dont la force est mesurée de telle manière que le cône de soupape 1 soumis à l'action du ressort soit légèrement soulevé de son siège par la dépression existant dans la chambre 10 par rapport à 1'espace 5 de sorte que l'air comprimé se trouvant dans l'espace annulaire 5 soit chassé par les ca- naux 6 et 7 à travers l'ouverture de la soupape.
Dans le siège même de la soupape sont prévus des canaux étroits 16, 17 à travers lesquels le comoastible liquide est en- traîné à travers la soupape 14 depuis la conduite 18, au moment où les gaz de combustion sont chassés de la chambre 10 par l'air de balayage entrant par les évidements 8,¯2 et s'échappent par le tuyau d'échappement 13. La saturation de l'air frais se maintient même après le commencement de la course de compression; la sortie du combustible par les distributeurs 17 s'étend donc sur un espace de temps relativement grand et il s'ensuit que les filets de com- bustible peuvent être excessivement fins ce qui permet d'obtenir une pulvérisation tout à fait remarquable du combustible.
La soupape 14 n'est refermée que lorsque le piston 19 a atteint à nouveau l'extrémité supérieure de sa course c'est-à-dire lorsque l'explosion a eu lieu.
Lors de l'allumage du mélange d'air et de gaz compri- mé, le piston 19 est chassé vers l'intérieur d'une valeur à peu près à la moitié de son dép acement lequel est vari-
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able suivant le degré de compression.
Deux cylindres 28 à électro-aimant de champ sont reliés rigidement à la tige de piston 27, tandis que les tiges 31 rendues solidaires du cylindre par les ponts 40 portent chacune un aimant annulaire 29. C acune des deux bascules 33 disposées respectivement sur un tourillon 34 est re- liée d'une part par une tige 30 aux cylindres à aimant, 28 et d'autre part,par une tige 32 au pont 30 qui est fixé à l'extrémité intérieure du cylindre 20 et qui porte des supports 31 des induits annulaires 29.
Lors de l'allumage du mélange de combustible d'air et de gaz l'explosion agit de manière connue sur toutes les parois entourant la chambre à explosion et comme la surface de projection du fond du piston et de la culasse rentrante
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opiit Io 'UdlllQ dtmt.'l1I:d, 611J le id,otan.l2. est déplacé vers l'in- térieur tandis que la culasse rentrante 21 et les cylindres
20 qui en sont solidaires sont déplacés vers l'extérieur.
Comme la valeur des masses déplacées en sens contraire est naturellement choisie de manière que ces masses soient, 6- gales c'est-à-dire qu'elles soient équilibrées, il s'ensuit également une accélération régulière des masses. La partis A est chassée vers l'extérieur et dont la culasse rentrante 21agit en somme également comme un cylindre est ramené a son point de départ lors de l'explosion suivante dans la partie B etc.
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Les bascules 33 les ti.moneri.es '0, 32 et le pont 40 ne servent en SOI)l.Q.e qu' à la suspension du dispositif.
09111111" on la vi t 7 rn r.:Jy:! .rL1.:t' ::! I:I.tlllant: et les ar- matures coulissent en sens contraire pendant la marche de xx la machine à combastion interne et exécutent un mouve- ment de va-et-vient analogue à celui d'une navette de sorte que les lignes de force magnétique sontcoupées et un cou-
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rant électrique est produit, lequel peut être conduit de manière habituelle au moteur ou moteurs électriqmes du véhicule respectivement de ses remorques ou utilisé pour la charge d'accumulateurs servant à l'éclairage etc.
Le réglage de l'amenée de combustible est réalisé en agissant sur le cône de la soupape 4 au moyen de la tige 39 et du disque 38 de manière à le laisser descencre plus ou moins sur son siège afin qu'une quantité plus ou moins grande d'air puisse passer de l'espace de compression 5 dans 1'espace 10 ou qu'il n'en passe pas du tout et aue l'espace 5 et la différence de pression entre/l'espace 10 devienne plus petit.
Pour tenir compte de l'inertie des masses déplacées le dispositif est de préférence prévu de manière que le canal d'amenée de combustible 35, à partir de 'l'ouverture de la conduite 18 jusqu'à l'articulation 36 de la conduite d'amenée, oscillant sur l'axe 24, soit établi à la manière' des vases communiquants.
La compression du mélange d'air et de gaz peut être poussée de telle sorte que dans la construction de la ma- chine réprésentée il se produise un auto-allumage parfai- tement admissible et même avantageux. La bougie d'allumage représentée au dessin peut,--,4 être utilisée lors de la mise en marche. On peut aussi prévoir que pour le cas d'un non fonctionnement accidentel de l'auto-allumage un organe coulissant sur un organe exécutant un mouvement de va-et- vient agisse par sa masse, ensuite de l'inertie qui lui est propre, sur un contact électrique pour provoquer ainsi l'allumage, dès que, lors dbune course donnée, le piston a atteint son point mort.
Cet allumage additionnel agit, lorsque par exemple/lors d'une surcharge subite de ici machine la com- pression du mélange d'air et de gaz noterait passuffisante pour p@ovoquer l'auto-allumage.' Il et bien entendu que ce
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dispositif d'allumage basé sur l'inertie de corps mobiles peut être le seul dispositif d'allumage prévu.
Il.faut prêter une attention spéciale au bon équili- brage des masses déplacées en sens inverse, quelque soit, suivant son application, la construction de la machine. Il ..fixe peut s'agir par exemple d'un cylindre/comportant une seule chambre à explosion avec deux pistons ou bien d'un cylindre fixe comportant deux chambres à explosions avec deux pi- stons ou même d'un cylindre fixe avec deux chambres à ex- plosion mais ne comportant qu'un seul piston etc.
Si dans la présente description il est question d'é- quilibrage il est naturellement sous-entendu que l'équi- libre .les masses peut ne pas être obtenu seulement par le poids, mais au moins partiellement au moyen de leviers disposes de manière appropriée.
Tandis que dans la première forme d'exécution la machi- ne à combustion interne est représentée comme actionnant une pompe à liquide et dans la deuxième forme d'exécution comme actionnant un dispositif producteur d'énergie élec- trique, on pourrait prévoir à la place de ces dispositifs n'importe quelle autre machine, appareil ou installation, celle ..ci-étant alors soumise à des mouvements rectilignes ou bien suivant le cas à des mouvements oscillants'ou rotatifs.
Le nombre des pistons agissant à un endroit donné d'utilisation de la force (28, 29) est indifférent et l'on pourrait prévoir des quantités de dispositions de détails de la machine autres que celles représentées et décrites.
L'important pour la réalisation de l'invention est que , la machine présente les quatre caractères mentionnés au deuxième alinéa de la description