<Desc/Clms Page number 1>
"Perfectionnements apportés au balayage des gaz 'brûlés dans les moteurs à combustion interne à deux temps".
L'invention a trait à un système de balayage des gaz brû- lés pouvant s'appliquer aux moteurs à oombustion interne du cycle à deux temps,fonetionnant à simple ou à double effet.
Ce système,étant du genre de ceux dans lesquels le balayage a lieu par des lumières ou autres ouvertures analogues.
Les moteurs à combustion interne dans lesquels le balayage se fait par des lumières ont l'inconvénient qu'on éprouve de la difficulté à maintenir bien lubrifiées les parties du cylin- dre voisines des lumières d'échappement parce que celles-ci
<Desc/Clms Page number 2>
sont très fortement chauffées par les gaz de la combustion qui passent,de sorte que l'huile se fluidifie et est facilement entraînée avec les gaz de la combustion.Cela est très mauvais surtout du fait que la partie principale du piston passe dans cette partie du cylindre à sa vitesse maximum.!.'importance de cet inconvénient s'accroît encore lorsque le balayage est dé- fectueux,parce que ces parties-la du cylindre sont alors chauf- fées avec une intensité remarquable.
L'invention supprime l'inconvénient qui vient d'être indi- qué grâce au fait que les lumières d'admission de l'air de balayage au cylindre sont commandées par un piston moteur,tandis que les lumières d'échappement sont commandées-par un Qu plusieuns pistons de commande particuliers dont la vitesse est beau- coup moindre que celle du piston moteur, et que, de plus, les lumières de balayage ont une forme telle qu'elles se trouvent dirigées tangentiellement à une surface cylindrique concentri- que entourée par la paroi du cylindre.
Cela crée la possibilité de donner au piston moteur une vi- tesse aussi grande qu'on peut le juger pratique, ce qui revient à dire qu'une certaine puissance peut être obtenue aveo un mo- teur de plus petites dimensions.
Grâce à la forme el-dessus imdiquée donnée aux lumières d'admission de l'air de balayage on obtient à la manière connue ce résultat que l'air de balayage reçoit à son admission un mouvement de tourbillonnement et qu'il s'élève dans le cylindre sous la forme d'un courant en spirale.Cela donne lieu à un balayage très efficace puisque les gaz de la combustion sont pour ainsi dire entièrement évalués hors du cylindre à ohaque période de travail et que le cylindre se remplit d'air frais de balayage.
En conséquence,les parois du cylindre moteur sont maintenues toujours à une température relativement peu élevée, car l'air frais de balayage,grâce au balayage efficace,peut
<Desc/Clms Page number 3>
exercer son aotion refroidissante dans une large mesure,et la limitation de la vitesse du piston due à un refroidissement insuffisant est évitée.
L'invention consiste dans la combinaison de ces dispositions et elle est caractérisée principalement par le fait que les lu- mières d'admission de l'air de balayage sont formées tangentiel- lement à une surface cylindrique entourée par la paroi du cy - lindre avec laquelle elle est concentrique, et''elles sont oom- mandées par le piston moteur, les lumières d'échappement étant situées à l'autre extrémité du cylindre et commandées par un ou plusieurs pistons de commande spéciaux dont la vitesse est de beaucoup inférieure à selle du piston moteur. conformément à l'invention,le diamètre du ou des pistons de commande peut être identique à celui du piston moteur,il peut aussi être différent et de préférence plus petit.
Le ou les pistons de commande peuvent,dans certains cas, ê- tre pourvus d'un forage dans lequel passe la tige du piston moteur ce forage étant fait pour épouser exactement la tige du piston par l'intermédiaire de bagues de garniture,de segments de piston ou l'équivalent,montés par exemple dans le forage et soumis à une certaine tension de telle sorte qu'ils exercent une pression sur la tige de piston.
Ce ou ces pistons de commande sont reliés directement ou non au moyen de bielles appropriées ou l'équivalent, à un ou plusieurs arbres secondaires ou à l'arbre principal du moteur.Ce ou ses pistons de commande se meuvent de préférence parallèlement à la course du piston moteur, mais les choses peuvent aussi être disposées de manière telle que les axes des pistons de commande soient situés sous des angles appropriés par rapport à l'axe du piston moteur.
Le mouvement du ou des pistons de commande s'accomplit à la même période que celui du piston moteur mais dans le sens contrat.
<Desc/Clms Page number 4>
re ou à peu près par rapport au sens de oe dernier,le mouvement du piston de commande étant de préférence décalé 'd'un petit angle approprié en avance sur le déplacement du piston moteur, de manière que les lumières d'échappement soient découvertes avant les lumières d'entrée de l'air de balayage,au début de la période de balayage,tandis qu'à la fin de cette période les lumières d'échappement sont couvertes avant les lumières d'ad- mission de l'air de balayage.De cette manière,il est possible, à la fin de la période de balayage,d'avoir dans le cylindre une pression supérieure à la pression atmosphérique ,
c'est à dire correspondant à la pression de balayage,ce qui servira à augmenter la puissance du gylindre. (suroharge).
@
Sur le fond ou les fonds du oylindre moteur peut être mon- té un cylindre spécial pour le ou les pistons de commande et des lumières d'échappement peuvent alors être formées dans ce cylindre spécial. bans le cas de moteurs à deux temps, 11 peut être suffisant,, au lieu de prévoir un piston de commande ou une série de sembla.
bles pistons à chaque bout du cylindre, de desservir l'extré- mité inférieure du cylindre par un ou plusieurs pistons de com- mande,la ou les lumières d'échappement de l'extrémité supérieu- re du cylindre étant alors commandées par des soupapes ou au- tres organes équivalents.Lorsqu'il est fait usage de pistons de commande destinés à desservir les deux extrémités du cylin- dre, ils peuvent être reliés par un mécanisme convenable de ma- nière qui..ils se meuvent suivant le temps c'est à dire dans le même cycle,tandis que les deux pistons ou groupes de pistons peuvent agir suivant la loi de leur mouvement individuel.Ces deux pistons ou groupes de pistons peuvent aussi être reliés ensemble par organes rigides,
par exemple au moyen d'un système de traverse et de tiges,de telle sorte que leurs mouvements coïncident.
<Desc/Clms Page number 5>
Le cylindre ou le fond du eylindre peut être muni d'une ou de plusieurs tubulures d'injection par lesquelles le com- bustible est admis dans le cylindre dans des directions qui suivent totalement ou en partie le mouvement de tourbillonne- ment de l'air de balayage ou lui sont complètement ou partiel- lement opposées.
L'invention est représentée sur les dessins si-annexés.
La fig. 1 de ces dessins est la eoupe longitudinale d'un mode de réalisation de l'invention. les figs. 2 et 3' sont des vues en coupe , de la disposition représentée sur la fig. 1, faites suivant les lignes B-B et A-A respectivement.
Les figs. 4 et 5 sont des vues en coupe de deux variantes de construction de l'invention.
La fig. 6 est la vue schématique d'une liaison par bielles entre le vilebrequin et deux arbres secondaires ou intermédiai- res reliés au piston ou aux pistons de commande .
Dans le système de balayage pour moteurs à simple effet représenté sur les figs.l, 2 et 3 , 1 désigne le cylindre, 2 les lumières d'admission de l'air de balayage,3 les lumières d'échappement et 4 le piston moteur. Les lumières d'échappement 3 sont disposées dans le fond 18 du cylindre qui présente un forage cylindrique 19 dans lequel se meut le piston de comman- de 6.
Le mouvement de ce piston 6 est commandé par un arbre auxiliaire ou Intermédiaire ( non représenté) au moyen d'une bielle 20, d'un levier articulé 21 et d'une bielle 22.Autour des lumières d'échappement 3 est ménagé un espace annulaire 23 par lequel les produits de la combustion arrivent à une tubu- lure 24 communiquant avec le conduit d'échappement ;
25 désigne la bielle au moyen de laquelle, le mouvement du piston moteur 4 est transmis au vilebrequin du moteur ( non représenté). Ce dernier,ainsi que l'arbre auxiliaire qui commande le mouvement
<Desc/Clms Page number 6>
au piston auxiliaire 6 sont/reliés réciproquement par organes rigides de manière telle que les deux pistons 4 et 6 fonction- nent dans le même cycle mais principalement en sens contrai- res.Les lumières d'échappement 3 sont de préférence déma S - quées un peu avant les lumières d'admission de l'air de balaya- ge 2. Comme on le voit sur la fig. 2,les lumières 2 ont une direction tangentielle telle que l'air de balayage admis prend un mouvement de tourbillonnement,ainsi que l'indiquent les flèches des figs. 1 et 2.
AU lieu d'être dirigées perpendicé- lairement à l'axe du cylindre,comme le montre le dessin,les lumières 2 peuvent être dirigées obliquement de manière à for- mer des angles plus petits avec l'axe du cylindre;, 40 désigne une soupape à combustible montée dans le fond le du cylindre, à travers laquelle le combustible est injecté dans une direg- tion qui coïncide sensiblement avec celle du tourbillon du cou- rant d'air comme l'indique la fig.3.
-Dans la variante de construction représentée sur la fig.
4, destinée à être appliquée aux moteurs à double effet,les lumières d'admission de l'air de balayage 2 sont situées au milieu du cylindre 1 et sont obturées et démasquées par le piston moteur 4 qui au point mort masque alternativement ces lumières par ses bords supérieur et inférieur,de sorte que le balayage est affeotué alternativement à la partie supé- rieure et à la partie inférieure du cylindre. Dans cette varian- te de construction le cylindre n'a pas de piston de commande ou de distribution pour desservir sa moitié supérieure,mais il est muni d'une soupape d'échappement 26 montée dans l'espace vide 25 ménagé au centre du fond supérieur 18.
La soupape 26 est actionnée par l'arbre à cames du moteur (non représenté) par l'intermédiaire du levier articulé 21 et de la bielle 22, de telle sorte que la soupape soit maintenue ouverte pendant la période de balayage, la soupape s'ouvrant vers la fin de la cour-
<Desc/Clms Page number 7>
se du piston, très peu de temps avant que le piston moteur 4 démasque les lumières d'admission de l'air de balayage 2. Les produits de la combustion sont alors évacués à travers la sou- pape 26 dans le conduit d'échappement qui est mis en communi- oation par la tubulure 24.
Le cylindre 1 est'muni à son'extrémité inférieure d'un fond annulaire 27 pourvu d'une ouverture circulaire 28 et d'une surface plane 29 permettant d'y raccorder un cylindre 30 pourvu de lumières d'échappement 3'. Le piston de commande ou de distribution 14 va et vient dans le cylindre 30,son mouvement étant.commandé par l'arbre principal ou par un arbre auxiliaire par l'intermédiaire d'une traverse 14 et de tiges 12. Le piston de commande ou de distribution 14 présente des chambres vides destinées à contenir un fluide réfrigérant et il est pourvu au centre d'un forage 7 dans lequel passe la tige 5 du piston moteur. Le forage 7 présente plusieurs gorges annulaires dans lesquelles sont logés des segments de piston 8 qui exercent une pression convenable sur la tige de piston 5.
Le piston de commande 14 est muni de segments extérieurs 9 à la manière ordinaire. Pendant le balayage de la moitié infé- rieur du cylindre les produits de la combustion sont évacués à travers les lumières 3' qui ont été démasquées par le piston distributeur 14, ces lumières étant entourées par une chambre annulaire 31 communiquant avec le conduit d'échappement par la tubulure 32. le mode de construction représenté sur la fig. 5 et destiné de même à être appliqué aux moteurs à double effet et les lumières d'admission d'air de balayage 2 au milieu du cylin- dre sont obturées et découvertes par le piston moteur 4. Le cylindre 1 est muni d'un fond supérieur 18 sur lequel est monté un cylindre 19 où .se meut le piston distributeur ou de commande 6 qui commande les lumières d'échappement 3.
Le cylin -dre 1 est muni en outre d'un fond inférieur 27 sur lequem est -
<Desc/Clms Page number 8>
monté un cylindre 30 ou se meut un piston de commande ou de distribution 14 qui commande les lumières 3' d'une manière analogue à celle indiquée au sujet de la fig.4 .Les deux pistons distributeurs 6 & 14 sont reliés ensemble au moyen de traverses 11 & 16 et de tiges 15, de telle sorte que les mouvements des deux pistons distributeurs soient identiques,leur mouvement étant essentiellement opposé à celui du piston moteur mais tou- tefois de même cycle. A l'extrémité inférieure des tiges 15 sont fixées des traverses 35 qui se meuvent dans des guides 36 montés sur le châssis du moteur.
Le mouvement est transmis par l'intermédiaire des bielles 37 aux arbres-manivelles 38 qui sont reliés au vilebrequin de toute manière appropriée et ,de préférence,par l'intermédiaire d'un train d'engrenages,d'une transmission à ohaine ou par le système de bielles représenté sur la fig. 6. Dans cette variante de construction,le balayage s'effectue d'une manière analogue à celle qui a été décrite au sujet de la fig.4.
Le système de transmission par bielles,fig.6 .destiné à relier les arbres auxiliaires 38,montrés fig. 5, à l'arbre principal 39 comporte deux triangles appropriés a, b, c et a1, b1, c1 composés chacun de trois tiges reliées à articulation et reliées relativement par leur extrémité à deux séries de ma- nivelles des trois arbres.ce système d'articulation permet de transmettre d'une manière très simple une quantité de travail considérable entre les deux arbres auxiliaires 38 et l'arbre principal 39.
Lorsque l'on fait usage des systèmes de balayage représen- tés sur les fige. 4 et 5 des dispositions sont prévues, con- formément à ce qui est décrit au sujet de la fig. l,pour qu'un mouvement de tourbillonnement soit communiqué à l'air de balaya- ge pendant l'admission, par suite de la conformation spéciale des lumières d'admission, de cet air,de même que des disposi-
<Desc/Clms Page number 9>
tions peuvent être prises, si on le juge bon,pour que le ombus- tible soit admis dans le cylindre moteur dans le même sens que le mouvement de rotation de l'air de balayage ou en sens contraire.
Il va sans dire que l'invention n'est pas limitée aux modes de construction décrits plus haut et représentée sur les dessins annexés,car les divers détails de construction peuvent être exécutés ou combinés de toute autre manière.Ainsi par exemple, on peut employer,dans le mode de réalisation repré- senté sur la fig.5, des tiges analogues aux tiges 12 de la fig.4 pour transmettre le mouvement des pistons 6 et 14 directe- ment à l'arbre principal,tandis qu'inversement,dans les modes de construction des fige .1 à 4, on pourrait employer une dispo- sition comprenant deux arbres manivelles 38 analogues à celle indiquée sur la fig.5.