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Moteur à combustion interne à une ou plusieurs étoiles de cylindres, dont les pistons travaillent sur une chambre de combustion commune.
Il y a de grands avantages à disposer en étoile plu- sieurs cylindres de moteurs à combustion interne at de fatre travailler leurs pistons sur une chambre de combustion com- mune. Il est également avantageux de couler les cylindres d'une seule pièce avec la chambre de combustion. or cette pièce de coulée en étoile est difficile à faire si l'on veut qu'elle contienne simultanément les chambres à eau de refroi- dissement et, dans les moteurs à deux temps, les canaux d'ar-
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rivée de l'air et les canaux d'échappement.
Il faut en ou- tre que cette étoile de cylindres soit facile à monter dans le moteur et facile à démonter pour les réparations et les changements de pièces; enfin il ne faut pas que la dilatation des divers cylindres soit empêchée après le montage de l'é- toile de cylindre.
Suivant l'invention, pour faciliter la fabrication du moteur on utilise pour chaque cylindre de l'étoile une un- veioppe d'eau de refroidissement particulière montée sur le cylindre, comportant les ouvertures pour l'arrivée de l'air et la sortie des gaz d'échappement et reliée à un support porté par la partie centrale de l'étoile de cylindres. La fixation peut avoir lieu par exemple au moyen de vis réunis- sant les enveloppes à eau de refroidissement au support. Le support est relié à la pièce coulée constituant les cylin- dres de façon qu'il y ait entre eux des espaces centraux as- sez grands et bien accessibles pour constituer les chambres à eau de refroidissement.
Pour que les vitesses de l'eau ne soient pas trop petites dans ces grands espaces centraux traversés par l'eau de re- frodissement, ce qui empêcherait une bonne évacuation de la chaleur, les enveloppes à eau de refroidissement comportent des appendices rétrécissant la qection de passage de l'eau de refroidissement de façon que la vitesse de l'eau soit as- sez grande pour assurer la bonne évacuation de la chaleur.
Un autre perfectionnement, en particulier pour les mo- teurs à bâti entièrement fermé, consiste en ce que l'ensemble constitué par le bloc de cylindres et les chemises d'eau de refroidissement montées sur les cylindres est entouré par une enveloppe part-iculière formant bâti et dans laquelle n -
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l'eau pouvant passer par des fuites peut s'amasser et être évacuée au moyen d'un tuyau rapporté. Lorsque cette enveloppe est fermée extérieurement, elle est utilisée de préférence simultanément pour l'arrivée de l'air de balayage et de com- bustion.
Jusqu'ici le support de l'étoile de cylindres a été par- tagé en outre dans le plan de cette étoile, qui s'appuyait sur le support par exemple au moyen d'appendices latéraux qu'elle portait. Pour démonter l'étoile de cylindres il fallait donc écarter les pièces du support transversalement par rapport au plan de l'étoile jusqu'à ce que celle-ci soit dégagée.
Suivant l'invention le support de l'étoile de cylindres est muni d'une paroi de support percée d'une ouverture dans laquelle on peut engager l'un des cylindres de l'étoile, cy- lindre qu'on fixe à la paroi de support. Lorsqu'un change- ment est nécessaire on peut alors, après avoir desserré les organes de fixation, retirer simplement l'étoile de cylindres du support dans le plan de l'étoile, de sorte qu'il n'est pas nécessaire qu'un emplacement particulier soit ménagé trans- versalsement par rapport à ce plan pour le démontage de l'étoile de cylindres. Comme ceux des cylindres qui ne sont pas engagés dans l'ouverture de la paroi de support sont suspendus libre- ment, ils peuvent se dilater librement et le cylindre engagé dans l'ouverture peut également se dilater librement des deux côtés à partir de son point de fixation à la paroi de support.
Ces avantages sont particulièrement remarquables lors- qu'il s'agit de moteurs comportant plusieurs étoiles de cy- lindres juxtaposées. Jusqu'ici, pour changer une
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étoile de cylindres d'un de ces moteurs, il fallait défai- re tout l'assemblage du moteur dans le sens de sa longueur, Le changement exigeait donc un temps et un travail considé- rebles, sans compter qu'on ne disposait pas toujours de la place nécessaire en longueur pour le démontage. Du fait qu'il est possible, suivant l'invention, de sortir chaque étoile de cylindres dans son propre plan, on n'a pas besoin, pour changer un cylindre, de toucher ni à tous les autres ni aux pièces connexes du moteur.
En outre on peut réaliser un assemblage rigide des divers cylindres entre eux grâce à la paroi de support portée par le support, commune à tous las cylindres et percée d'ouvertures dans lesquelles peut s'engager un cylindre de chacune des étoiles.
Lorsqu'il s'agit d'un moteur à deux temps, on peut en simplifier sensiblement la construction en faisant en sorte que le support des cylindres, support qui est construit sous forme de corps creux ieruzé extérieurement soit partagé en deux compartiments par la cloison dans laquelle sont en- gagés les cylindrws de l'étoile, de façon que lorsqu'un cy- lindre est ainsi introduit ses fentes débouchent dans l'un des compartiments, tandis que les fentes des autres cylin- dres débouchent dans l'autre compartiment.
La paroi de sup- port étant ainsi utilisée, l'un des compartiments peut être utilisé pour l'arrivée de L'air de balayage et de combustion, et l'autre peut servir de chambre d'échappement. si l'on relie à cette cloison le cylindre introduit dans l'ouverture de la cloison de support, en appuyant le cylindre par une portée sur la cloison et en pressant l'étoile de cylindre sur la cloison au moyen de vis ou d'organes ana- logues, cet assemblage sert également à assurer l'étanchéité
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entre la chambre d'arrivée de 1 air de balayage et de com- bustion et la chambre d'échappement.
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Pour assurer le refroidiiJsa!l1.ent de la chambre d'écllap- pement la cloison de support est construire de préférence sous forme de chambre à eau de refroidissement.
Lorsque plusieurs étoiles de cylindres sont juxtaposées sur une cloison de séparation commune, on fait de préférence en sorte pour obtenir une construction simple, que la chambre d'échappement se prolonge au-dessus de tous les cylindres d'échappement des étoiles juxtaposées, de façon à produire une chambre d'échappement allongée fermée à une extrémité l' autre extrémité étant reliée à la conduite d'échappement.
Toutes les fentes d'échappement débouchant alors dans cette chambre commune.
Les étoiles de cylindres juxtaposées fonctionnent na- turellement suivant des cycles décalés entre eux. Les gaz de la combustion sortant sous une pression élevée peuvent alors apporter des perturbations au balayage des étoiles de cylindres voisines et la balayage peut être dérangé en particulier aus- si dans las étoiles de cy lindres qui se trouvent à celle des extrémités de la chambre d'échappement allongée qui est reliée à la conduite d'échappement par les gaz brûlés qui passent devant et qui sortent des étoiles de cylindres montées au commencement de la chambre d'échappement.
Le balayage peut être tellement dérangé dans les cylindres qui se trouvent à l'extrémité que la consummation de combustible augmente et que la puissance totale de ces cylindres diminue.
Cet inconvénient est évité, suivant l'invention, par le fait que les fentes d'échappement des cylindres juxtaposés dans la chambre d'échappement commune sont entourées par des
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corps directeurs déviant les gaz de la combustion dans un canal qui se trouve en dehors- de l'action des fentes. Les gaz 'brûlés des cylindres qui se trouvent au commencement de la chambre de combustion passent donc à une plus grande dis- tance des fentes des cylindres qui se trouvent à l'extrémité, de sorte qu'ils sont maintenant sans action sur le balayage dans les étoiles dont ces cylindres font partie.
Les dessins annexés représentent plusieurs modes de réalisation d'un moteur à deux temps construit suivant l'in- vention :
Fig. 1 est une coupe transversale verticale du moteur,
Fig. 2 montre la cylindre coulé de fige 1 à une plus grande échelle et
Fig. 3 est une coupe transversale par la ligne A-B de fig.2,
Fig. 4 est une coupe longitudinale verticale du support de cylindres et
Fig. 5 est une coupe longitudinale horizontale par la ligne C-D de fig. 4,
Fig. 6 est une coupe transversale suivant E-F da fig.4, Fig. ? est une coupe transversale d'une variante de fig.6.
Le moteur représenté en figs, 1 à 3 est un moteur à deux temps comportant trois cylindres 1, 3, 3 coulés en étoile en un seul bloc qui est fixe et dans lequel se meu- vent les pistons 30. Ces pistons travaillent sur la chambre de travail commune 6 et comportant des crosses 21 portant des galets qui travaillent sur de chemins courbes rotatifs 32.
Ces chemins courbes sont solidaires d'un tambour rotatif 33.
@ A proximité de la chambre de combustion 6, le bloc de
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cylindres 1, 3, 3 comporte un support 34 qui peut d'ailleurs être en plusieurs pièces. Par dessus les divers cylindres sont engagées des chemises d'eau de refroidissement 35, 36,
36, reliées au support 34. Il en résulte les onagres à eau de refroidissement 37 et 38.
Le bloc de cylindres 1, 3, 3, 34 est porté par une en- veloppe fixe formant bâti 39 fermée extérieurement. Les che- mises d'eau de refroidissement sont à l'intérieur de l'enve- loppe 39 formant bâti. Les chemises de refroidissement 36 des cylindres 3 sont percées d'ouvertures 40 qui se trouvent dans le prolongement des fentes 4 d'arrivée d'air des cylin- dres et qui débouchent à 1' intérieur de l'enveloppe 39. La chemise d'eau 35 du cylindre l comporte un canal d'échappement 42 dans lequel débouchent les fentes d'échappement 2. Au canal d'échappement 42 fait suite la conduite d' échappement 43 qui traverse l'enveloppe 39 par l'intermédiaire d'un joint étanche.
L'air de balayage et de combustion est amené à l'en- veloppe formant bâti par une conduite non représentée, de sorte que le support de l'étoile de cylindres sert également de chambre d'arrivée d'air.
La fabrication de la pièce de coulée constituée par les cylindres l, 3, 3 et le support 34 est relativement simple, les chambres de refroidissement 37, 38 étant constituées par le montage des chemises d'eau 35-36 sur les cylindres et leur assemblage avec le support., Les chemises d'eau 35, 36,36 comportent en outre des appendices 44 par lesquels l'inter- valle compris entre le bloc de cylindres 1, 3 et le support 34 se trouvant tellement rétréci qu'il ne reste que des sec- tions de passage relativement petites pour l'eau de refroidis- sement de sorte que la vitesse d'écoulement de l'eau est tel- lement grande que la chaleur est bien évacuée,
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Comme l'enveloppe 39 formant bâti entoure le bloc de cylindres et les chemises d'eau montées par-dessus et qu'elle est fermée extérieurement, l'eau sortant par,,des fuites entre le bloc de cylindres 1, 3 ou le support 34 et les chemises d'eau 35, 36 peut être recueillie par ces chemises et évacuée par un orifice d'écoulement 45 ménagé au point le plus bas de l'enveloppe.
Dans le mode de réalisation représenté en figs. 4 à 6 chaque étoile de cylindres est également constituée par trois cylindres coulés d'un seul bloc, mais les chemises à eau sont venues de fonderie.
Les étoiles de cylindres 1, 3 sont fixées au moteur par l'intermédiaire d'un support constitué par une partie infé- rieure 7 et un couvercle 8 pouvant s'enlever par le haut et monté sur le bord supérieur horizontal 9 de la partie inférieure.
Lorsque le couvercle est en place la support constitue un corps creux cylindrique. La partie inférieure 7 comporte une paroi de support 10 qui s'étend sur toute la longueur de cette par- tie et s'appuie sur le fond de celle-ci par des parois obli- ques 11 (fig.6). Dans l'intervalle entre les étoiles de cylin- dres juxtaposées l, 3 la paroi 10 comporte des ouvertures 12 assez, grandes pour que le cylindre 1 puisse s'è engager. AU fond la partie inférieure 7 comporte en face des ouvertures 12 des ouvertures 13 aans lesquelles on peut engager l'extrémité 14 du cylindre 1.
A sa partie superieure 9 la partie inférieure 7 comporte aussi des évidemants 15 semi-circulaires par exem- ple, que des évidements 16 ménages dans le couvercle 8 complè- tent pour former des ouvertures pour le passage des extrémités 17 des cylindres 3. Très près de la chambre de combustion 6 le cylindre 1 comporte une surface d'appui 18.
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Les étoiles de cylindres 1, 3 sont fixées au support
7,8 des cylindres par le fait que chaque étoile de cylindres s'engage par son cylindre 1 à travers l'ouverture 12 de la paroi de support 10 jusqu'à ce que son extrémité 14 ait passé à travers l'ouverture 13 et que la portée 18 soit venue s'ap- puyer sur la, paroi de support 10. Dans l'exemple représenté, les étoiles de cylindres sont ensuite fixées de la façon sui- vante au support. Les étoiles de cylindres comportent dans l'angle que font entra eux les deux cylindres 3 des appendices
19 (fig.1) sur lesquels on pose une traverse 20. A travers cette traverse passe une vis 21 qui est une vis à pointeau et qu'on visse dans la paroi de support 10 par sa partie fi- letée.
Elle sert à serrer les étoiles de cylindres 1, 3 for- tement sur la paroi de support 10 par le portée 18, ce qui assure une fixation rigide des étoiles de cylindres à la par- tie inférieure 7 du support. cela. fait on met le couvercle 8 en place par le haut. Les étoiles de cylindres 1, 3juxtaposées sont en outre 'bien appuyées les unes sur les autres par le fait que les extrémités 17 de leurs cylindres 3 sont guidées dans le support commun 7, 8.
Si les étoiles de cylindres chauffent pendant la marche, les divers cylindres peuvent se dilater librement car les cylindres 3 ne sont que guidés par leur extrémité supérieure 17 dans les puvertures 15, 16, tandis que le cylindre 1 peut également se dilater bers le 'bas à partir de son point de fi- xatlon à la paroi de support 10, c'est-à-dire à partir de la portée 18, puisque cette portée se trouve à l'extrémité su- périeure du cylindre, c'est-à-dire à l'extrémité par laquelle ce dernier se rattache aux autres cylindres 3.
Pour la réparation ou la changement d'une étoile de cy- indres 1, 3 il suffit donc d'enlever le couvercle 8 et,après
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avoir desserré les deux vis voisines 21, de retirer cette étoile vers le haut dans son propre plan de mettre la nouvelle étoile de cylindres en place pa.r son cylindre 1 et de la fixer au moyen des vis 21. pendant ce changement les autres étoiles de cylindres 1, 3 restent intactes. Le remplacement n'exige donc que très peu de temps et de travail et pour cette opéra- tion aucun emplacement particulier n'est nécessaire dans le sens de la longueur du moteur.
Lorsque les cylindres l sont rais en place et enfoncés, la chambre intérieure du support de cylindres 7, 8-,est par- tagée en deux compartiments par la paroi de support 10 et la paroi 11 qui fait suite a la précédente. Dans l'un 22 de ces compartiments se trouvent les cylindres 3 dont les fentes 4 débouchent par conséquent dans ce compartiment,, uns l'autre compartiment 23 se trouve le cylindre 1 dont les fentes 2 débouchent dans ce compartiment.
Le compartiment 22 est uti- lisé pour l'arrivée de l'air de balayage et de combustion, sa partie inférieure 7 comportant une ouverture 24 pour l'arrivée de l'air. Les gaz brûlés sortant par les fentes 2 du cylindre 1 entrent alors dans le compartiment 23 qui s'étend sur toute la longueur du moteur et qui est fermé à une extrémité, l'au- tre extrémité étant reliée à la conduite d'échappement 25.
L'étanchéité entre la chambre d'arrivée de l'air de balayage et de combustion 22 et la chambre d'échappement 23 est bien assurée par le fait que l'étoile de cylindres 1, 3 est serrée fortement par sa portée 18 et au moyen des vis 21 sur la paroi 10.
La paroi de support 10 et la paroi d'appui 11 sont toutes deux concaves et servent de chambres à eau de refroidissement 26 pour la chambre d'échappement 23.
Les fentes d'échappement 2 des cylindres 1 se trouvent
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sur une même ligne et relativement rapprochées à l'intérieur de la chambre d'échappement 23. Comme les étoiles de cylin- dres voisines 1, 3 fonctionnent suivant un cycle décalé il peut arriver que les gaz brûlés sortent des fentes 2 de l'une des étoiles de cylindres, tandis que dans les autres étoiles c' est l'air de balayage qui sort par ces fentes, comme les gaz brûles ont une pression supérieure, cela.peut gêner la sortie de l'air de balayage.
Le balayage peut aussi être géné dans les étoiles de cylindres qui se trouvent près de la con- duite d'échappement 25 par le fait que les gaz brûlés sortant des cylindres 1 qui se trouvent à l'extrémité fermée de la chambre d'échappement 23 passent devant les fentes d'échappe- ment 2 des cylindres 1 qui se trouvent à l'autre extrémité de la machine.
C'est pourquoi la paroi de support 10 comporte un bour- relet annulaire 27 allant en se rétrécissant et entourant les fentes d'échappement 2 de chaque cylindre 1 à une certaine distance, de sorte qu'il s'engage aussi entre les fentes oppo- sées 2 de deux cylindres voisins 1. Les cylindres 2 se trouvent donc pour ainsi dire en retrait dans une cuvette constituée par le bourrelet annulaire 27. Les gaz brûlés sortants sont dévi tés par le bourrelet annulaire 27 quijoue le rôle de déflecteur et renvoyés dans le sens de la longueur du cylindre et par suite dans la, chambre qui se trouve au-dessous du bour- relet annulaire. cette chambre est en forme de canal horizontal
28 par lequel les gaz brûlés s'échappent, mais qui se trouve en dehors de la zone d'action des fentes 2 des cylindres 1.
De,cette façon le balayage ne peut être gêné ni dans une étoile de cylindres 1, 3 par le fait que les gaz brûlés sortent des fentes 2 du cylindre 1 d e l'étoile voisine, ni dans les étoiles de cylindres voisines de la conduite d'échappement 25 par le fait que les gaz brûlés sont obligés de passer devant les au-
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tres cylindres l, parce que ces gaz brûlés passent à une asséz grande distance des fentes 2 dans le canal 28.
Dans la variante représentée en fige 6 l'échappement de la deuxième étoile de cylindres 1, 3 a lieu par deux cylin- dres 1 et l'air de balayage et de combustion entre dans le troisième cylindre 3. C'est donc le cylindre 3 qu'on introduit dans l'ouverture 12 de la paroi de support 10. La paroi de support est pour ainsi dire suspendue à la partie inférieure 7 au moyen de parois 29. Lorsque le cylindre 3 est en place et enfoncé, la paroi de support 10 et les parois 29 partagent la chambre intérieure du support 7,8 des cylindres comme pré- cédemment en deux compartiments la chambre d'échappement 23 et la chambre d'arrivée 22 pour l'air de balayage et de com- bustion.
Les fentes d'échappement 2 des cylindres 1 débouchent donc dans la chambre 23 et les fentes 4 du cylindre 2 débou- chent dans la chambre 22 d'arrivée de l'air.
Les étoiles de cylindres peuvent naturellement être fixées au support des cylindres de différentes façons. En outre les déflecteurs qui entourent le cylindre et qui servent a diriger les gaz brûlés peuvent être construits de différentes façons et fixés différemment à la paroi de support, L'invention est également applicable à un moteur à combustion interne ne com- portant qu'une seule étoile de cylindres dont l'un des cylindres est engagé à travers l'ouverture de la paroi de support.