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Perfectionnements aux moteurs à combustion interne.
Cette invention a trait aux moteurs à combustion interne refroidis par l'air et, plus particulière ment aux moteurs comportant plusieurs cylindres disposés en ligne et a pour objet une construction de cylindre, une disposition de soupape et un système de refroidissement particulièrement simples et efficaces et grâce auxquels les cylindres
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cylindres, culasses et soupapes sont refroidis d'une façon appropriée aux moteurs de grande puissance et travaillant à grande compassion.
Suivant la présente invention, on a prévu un moteur à combustion interne à refroidissement par l'air comportant une série de cylindres disposés en ligmen et dans lequel un conduit 1 air s'étend le long de la ligne de cylin- dres et est ouvert sur son côté tourné vers les cylindres, un dispositif étant prévu pour créer un courant d'air à l'inté- rieur dudit conduit de telle sorte que l'air est projeté trans- versalement aux cylindres d'un côté à l'autre de la ligne de c ylind re s.
Pour mieux faire comprendre l'invention et faciliter sa mise en pratique, on la décrira ci-après d'une façon plus détaillée en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
Fig. 1 est une vue de côté avec coupe verti- cale et arrachement partiels d'un moteur établi suivant l'in- vention,
Fig. 2 est une vue de face de ce moteur avec arrachement partiel,
Fi g. 3 est un plan avec arrachement partiel, certaines pièces n'étant pas représentées,
Fig. 4 est une élévation fragmentaire d'un des cylindres en regardant de la droite du moteur,
Fig. 5 est une coupe fragmentaire à,plus grande échelle du cylindre et de sa culasse démontable et repré- sente une façon de fixer la culasse au cylindre et de fixer le support du mécanisme à soupapes supérieur à la culasse et au cylindre.
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Fige 6 est une coupe verticale analogue à fig. 5 représentant une autre façon de fixer la culasse au cylindre.
Fig. 7 est une coupe transversale de la- culas- se et représente les lumières d'admission êt déchappenent.
Fig. 8 est un détail fragmentaire du cylindre et de la culasse et représente un des boulons de fixation, la culasse étant représentée séparément du cylindre.
Le moteur comprend, d'une façon générale, une série de cylindres disposés en ligne et montés sur le carter, ces cylindres étant munis d'ailettes de rayonnement de chaleur transversales et, de'préférence, d'une culasse détachable contenant les soupapes d'admission et d'échappement, cette culasse étant munie d'ailettes transversales; un conduit à air s'étendant le long et d'un des cotés de la ligne de cylin- dres et ouvert snr son côté tourné vers les cylindres, de telle sorte que l'air est projeté hors de ce conduit transver-' salement aux cylindres et à leurs culasses, et des moyens pour créer un courant d'air à l'intérieur de ce conduit.
' Le moteur comprend en outre un cylindre, une culasse et un mécanisme à soupapes supérieur qui est cons- ' tru.it d'une manière propre à compenser la déformation-due à , l'allongement du cylindre, de telle sorte que ce mécanisme con- serve sensiblement sa position exacte par rapport aux tiges des soupapes à toutes 'les températures du moteur.
On a représenté l'application de l'invention à un moteur à six cylindres disposés en ligne droite.
1 désigné les cylindres qui sont montés sur un carter 2 de la manière usuelle.
3 désigne le piston qui est mobile dans cha- que cylindre et qui est relié au vilebrequin 4 par une bielle 5, de toute manière connue. Ohaque @ Chaque
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Chaque cylindre est muni d'ailettes de rayonnement de chaleur circonférentielles ou transversales 6.
Dans le présent exemple, ces ailettes sont horizontales et ont en plan un contour rectangulaire.
7 est la culasse détachable qui est usuel- lement faite d'un métal léger tel que l'aluminium ou de toute autre matière possédant une grande conductibilité calorifique, cette culasse présentant des lumières d'admission 8 et d'é- chappement 9 desquelles partent les conduits d'admission 10 et d'échappement 11. Chaque culasse présente, en outre, une creu- sure à bougie d'allumage 12.
13 est le collecteur d'échappement relié aux conduits d'échappement 11.
14 désigne une partie du collecteur d'admis- sion relié aux conduits d'admission 10.
La culasse est aussi munie de guides internes 15 et 16 guidant la tige 17, 18 des soupapes d'admission 19 et d'échappement 20, ainsi que, sur la majeure partie de sa sur- face externe, d'ailettes de rayonnement de chaleur transver- sales 21 dont le rôle est de dissiper rapidement la chaleur des lumières-études guides 15, 16. Les guides sont montés dans des bossages perforés 15a, 16a disposas dans les conduits 10, 11.
Les ailettes 21 sont sensiblement parallèles aux ailettes 6 du cylindre.
Les sièges des soupapes sont préférablement rapportés, ces sièges étant constitués par des anneaux 22 insé- rés dans les ouvertures à soupape de la culasse. Ces anneaux sont préférablement faits d'un métal dur et résistant à la cha- leur,tel que le bronze.
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Le cylindre et sa culasse sont fixés l'un à l'autre par un nombreconvenable de tirants 23 s'élevant longi- tudinalement ou verticalement de l'extrémité inférieure du cylindre, traversant lesailettes de rayonnement de chaleur 6 et se vissant à leur extrémité supérieure dans la culasse, en 24
Le mécanisme à soupapes supérieur comprend un support de soupape 25 monté sur la partie supérieure de la culasse de chaque cylindre et des culbuteurs pivotant sur ce support. Les soupapes 19, 20 sont disposées de part et d'autre du cylindre. Dans le présent exemple, la soupape d'admission 19 est située à droite et la soupape d'échappement 20 à gauche du moteur.
Ces soupapes sont actionnées respectivement par des culbuteurs 26, 27 pivotant sur le support 25, le culbuteur 26 qui actionne la soupape d'admission étant plus court que l'au- tre et les deux culbuteurs recevant leur commande du même côté du moteur, c'est-à-dire de la droite.
Le support 25 surplombe le carter d'un coté des cylindres (à droite dans le présent exemple) et la partie surplombante est supportée par des colonnes creuses 28 s'éle- vant du carter. Les tiges de levage 29 sont préférablement pla- cées dans ces colonnes 28 et coopèrent, à leur extrémité infé- rieur, avec des cames 30 de l'arbre à cames 31 tandis que leurs extrémités supérieures butent contre les culbuteurs 26,27 respectivement. Les colonnes 28 sont fixées à leur extrémité inférieure au carter, par exemple à l'aide d'un dispositif de blocage 28a.
L'extrémité supérieure de chaque colonne 28 est fixée de façon réglable au support 25, par exemple à l'aide d'un écrou réglable 25 vissé sur ladite extrémité supérieure filetée et prenant appui contre la face de dessous du support, et d'un second écrou 25b vissé sur la colonne et prenant appui contre la face supérieure de l'embase du support. Bien entendu, on
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on peut régler la position du support pur les colonnes en déplaçant les écrous,
Le support 25 du mécanisme à soupapes est monté sur la culasse et relié au cylindre en fonte d'une façon propre à compenser la déformation du cylindre à mesure que celui-ci s'échauffe et s'allonge.
Il va de soi que lorsque le cylindre s'é- chauffe, et par suite s'allonge, la partie surplombante du support 25 est protégée contre tout mouvement d'élévation sus- ceptible de résulter de cet allongement par le fait que les colonnes 28 sont montées sur le carter relativement froid, En outre, la partie du cylindre adjacente à la lumière d'é- chappement s'échauffe dans une mesure un peu plus grande, de sorte qu'elle tend à s'allonger davantage que d'autres parties du cylindre. Par conséquent, certaines parties du support 25 sont fixées directement à la culasse, par exemple à l'aide de boulons 32 (fig.5).
Ces boulons sont places à l'extrémité du support éloignée des colonnes 28 et voisine de la soupape d'é- chappement et sont reliés audit support de façon à permettre à la zone de la culasse comportant la soupape d'échappement de s'allonger par rapport au support. Comme on le voit en fig. 5, les boulons ou vis 32 sont relativement courts et traversent des trous des ailettes de rayonnement de chaleur entourant la lumière d'échappement 11 pour se visser dans la culasse en 32a près du niveau du siège de la soupape d'échappement. En outre, les vis ou boulons 32 sont munis de collets 32b situés au-dessus et normalement espacés de l'ailette adjacente, col- lets sur lesquels repose le support 25.
Les parties des boulon! situées au-dessus des collets 32b traversent des trous du sup- port
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,port 25, et des écrous 32c visséssur lés dites partiespren- nent appui contre le support et bloquent celui-ci contre les collets. On serre les vis à fond dans les trous borgnes tarau- dés de la culasse et, dans cette position, les collets 32b sont espacés en 32d des ailettes de rayonnement de chaleur adjacentes. On place le support 25 sur les boulons ou vis contre les collets 32b et l'on visse e serre les écrous 32c sur les extrémités supérieures des dits boulons.
En raison de ce montage et des espaces 32d, la partie à soupape d'échappement --la plus chaude-- du cylin- dre s'allonge par rapport au support 25 sans déplacer le sup- port vers le haut et, par suite, sans modifier la position des culbuteurs du mécanisme à soupapes par rapport aux extrémités des tiges de soupape.
Comme on le voit en fig. 6, une vis courte
33 peut être utilisée pour fixer un des cotés de la partie du support 25, voisine de la soupape d'échappement, contre la culasse, et l'autre cote de cette partie au cylindre par un boulon traversant la culasse et pénétrant dans le cylindre.
Comme représenté en fig. 6, un (23a) des boulons ou goujons qui fixent la culasse au cylindre peut être =ni d'un prolongement supérieur 34 tranversant les ailettes de la culasse et le support 25, ce prolongement étant muni à son extrémité supérieure d'un écrou 35, une des vis 33 étant, dans ce cas,déplacée.
Par suite de cette disposition, les varia- tions susceptibles d'être engendrées entre les extrémités des culbuteurs et les extrémités des tiges de soupape sont compen- sées par le réglage de la déformation ou gauchissement du sup- port 25 du mécanisme à soupapes pendant l'allongement du cylin- dre.
Lorsqu'on
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Lorsqu'on fait usage du goujon 23a muni du prolongement 34, on insère ce goujon de haut en bas à tra- vers la culasse et l'on fait tourner le filetage 24c de l'ex- trémité inférieure à travers le trou taraudé 24a de la culasse, lequel trou doit finalement recevoir un filetage intermédiaire 24b. Lorsque le filetage 24c a dépassé le taraudage 242 de la culasse, on fait glisser le, goujon verticalement jusqu'à ce que le filetage intermédiaire 24b s'engage dans le taraudage' 24a de la culasse. On visse alors le goujon pour engager le filetage 24b à fond dans le trou 24a.
A ce moment, l'extré- mité filetée inférieure du goujon a traversé le trou non taraudé 24c de la partie à ailette 6 du cylindre et fait sail- lie vers le bas au-delà de l'ailette la plus basse pourrecevoir un écrou de bloc age 24d.
Les soupapes sont actionnées par les culbu- teurs de la manière usuelle en antagonisme à la pression de ressorts 36 entourant les tiges des soupapes et intercalés entre des portées à ressort de la culasse et une butée à ressort 37 prévue à l'extrémité supérieure de chaque tige. Les supports des soupapes sont construits pour recevoir un chapeau ou cou- vercle 38 maintenu en position pactes vis 39.
40 désigne un conduit à air s'étendant le long d'un des côtés de la ligne de cylindres et ouvert sur son coté tourné vers les cylindres, ce conduit ayant une hauteur suffisante' pour embrasser les cylindres depuis l'extrémité supé rieure de la culasse jusqu'aux ailettes de rayonnement de cha- leur les plus basses ducylindre . Le dispositif créant un cou- rant d'air à l'intérieur de ce conduit est usuellement une roue de ventilateur 41 fixée et préférablement montée directement sur l'extrémité avant du vilebrequin 4, la botte 42 de ce venti. lateur
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lateur étant munie d'un orifioe d'admission d'air 43 à son ex- trémité avant et d'un orifice d'échappement d'air 44 relié par un tuyau d'accouplement 45 à l'extrémité avant du conduit à air.
Le côté externe du conduit à air va en se rétrécissant de son extrémité avant vers son extrémité arrière pour distribuer l'air aux cylindres.
Le conduit à air est fixé aux cylindres par des vis 46. Dans le moteur représenté, le collecteur d'échappement
13 est monté au-dessus de ce donduit. Dans le présent exemple, ce conduit est,disposé pour projeter l'air de l'échappement du cylindre vers l'admission, mais, dans certains cas, il est préfé- rable de projeter l'air de l'admission vers l'échappement.
En fonctionnement, l'air est projeté transver- salement aux cylindres sur toute la hauteur et d'un côté à l'au- tre des chambres de combustion desdits cylindres et de leurs cu- lasses, et l'air chaud peut passer à l'extérieur à travers les ouverture en lames de persienne prévues dans la paroi latérale du capot qui recouvre le moteur ou à travers un orifice d'échappement prévu à l'arrière du moteur et, en raison de la disposition des ailettes et de la culasse en aluminium également munie d'ailettes, la chaleur des cylindres est rapidement dissipée et les cylindres sont refroidis convenablement, de telle sorte qu'on obtient un moteur refroidi par l'air à haute compression et de grande puis- sance.
Par suite du montage de la culasse d'aluminium, ' du mécanisme à soupapes et du cylindre, le mécanisme à soupapes reste réglé à toutes les températures du moteur.