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Moteur à gaz à deux temps à balayage par lumière"
Dans les moteurs à gaz connus à balayage par lumière dans lesquels, en plus des lumières d'air de balayage, sont prévues des lumières d'admission de gaz particulières, ces dernières sont décalées hors du plan des lumières d'air de balayage, de façon qu'elles soient libérées temporairement après celles-ci par le piston moteur et qu'entre les gaz d'échappement chauds chassés du cylindre par l'air de balayage et la charge fraîche suivante, une couche d'air qui les sépare soit interposée.
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Cette couche d'air doit être assez forte pour exclure un contact immédiat de la charge fraîche et des gaz d'échappement chauds, ce qui produirait des allumages prématurés, et pour permettre en outre un balayage suffisant de tout le cylindre, sans qu'il se produise de perte de gaz. La réalisation de cette condition exige une distance relativement grande des lumières d' admission du gaz aux lumières d'air de balayage, qui correspondrait à une perte de course importante. L'air qui pénètre encore après la fermeture des lumières du gaz chasse aussi de son côté, le mélange du cylindre.
Pour éviter cette perte de course et pour obtenir cependant l'entrée des gaz la plus tardive possible après une entrée préalable d'une quantité suffisante d'air de balayage, on a disposé, conformément à la présente invention, un organe de commande supplémen- taire pour les lumières communes pour l'air de balayage et l'entrée du gaz, commandées par le piston moteur, cet organe divisant la section dans le temps libérée par le piston de travail et la lumière d'admission en section dans le temps pour l'air et le gaz.
Le mode d'exécution le plus avantageux pour cet organe de commanda supplémentaire consiste en'un tiroir rotatif commun pour l'air et le gaz, qui est construit de façon que les ouvertures de sortie du gaz conduisant du tiroir au cylindre se trouvent chaque fois entre deux orifices de sortie d'air, dont le premier commence à s'ouvrir peu avant l'ouverture des lumières de balayage, de sorte que d'abord de l'air de balayage pur soit amené au cylindre, puis ensuite un mélange avec une teneur en gaz augmentant au début et diminuant ensuite, et .
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finalement par le deuxième orifice de sortie d'air, encore de l'air pur.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
Sur le dessin, l'invention a été supposée appliquée à un moteur à gaz àdouble effet à balayage à retour.
La fig.l est une section longitudinale de cylindre avec section transversale du tiroir de commande suivant A-B de la fig.2.
La fig. 2 est une section transversale par le cylindre avec section longitudinale du tiroir suivant
C-D de la fig.l.
La fig.3 est une section longitudinale du tiroir de commande suivant E-F de la fig.l.
La fig. 4 est une section du tiroir de commande suivant G-H de la fig.2.
La fig.5 représente un diagramme des sections dans le temps.
La fig. 6 représente le diagramme de pression et de commande.
Les fig.7 et 8 représentent en section trans- versale et longitudinale un deuxième mode d'exécution du tiroir de commande.
La fig. 9 représente en section transversale, une variante d'exécution.
Dans les fig.l et 2, a est le cylindre et b le piston d'un moteur à gaz à deux temps à double effet, qui dans les exemples d'exécution représentés,
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possède pour l'admission du gaz et de l'air de balayage, une série de lumières c commune aux deux côtés du piston et pour l'échappement une rangée de lumières d1 parle coté supérieur du piston et une rangée de lumières d2 pour le côté inférieur du piston. Au lieu d'avoir une rangée de lumières commune pour l'admission, on peut aussi prévoir pour les deux côtés du piston dés rangées, de lumières distinctes. Ces rangées de lumières sont commandées par le piston b de la façon habituelle.
La rangée de lumières c est reliée par un canal e avec un bâti de commande f , qui est raccordé au moyen de brides g d'une part à la conduite de gaz h, et qui d'autre part est reliée à la conduite i d'air de balayage. Le bâti de commande f contient un organe de commande supplémentaire sous forme d'un tiroir rotatif j qui est commandé par le vilebrequin de la machine dans le rapport 1:1 . Le tiroir rotatif est creux et dans l'étendue de l'espace e, muni d'orifices de sortie d'air qui se font face, et qui sont divisés par les parois coulées m1 m2 d'un canal à gaz m en deux parties k1 11 pour le côté supérieur du piston et k2 12 pour le côté inférieur du piston.
Dans le mode d'exécution représenté, cette division est effectuée de façon qu'en section, la surface de sortie la plus grande k1,k2 vue dans le sens de rotation du tiroir, soit placée devant le canal de gaz et la rlus petite 11 ou l2 soit derrière le canal de gaz. Elle peut aussi être réalisée en dépendance des rapports de commande choisis et de la dimension de l'espace e de façon que les lumières k1 et 11 ou k2 et 12 soient de même grandeur, c'est-à-dire que la division de toute la section dans le
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temps par le canal de gaz soit ainsi symétrique. Dans certains cas, il peut même être avantageux de faire plus petites les ouvertures k1 et k2 se trouvant en avant dans le sens de rotation du tiroir, et plus grandes les ouvertures 11 et 12 se trouvant en 'arrière du canal de gaz.
Tous ces modes de réalisation font partie de l'invention.
Le raccord de gaz g est déplacé dans le sens longitudinal du tiroir tournant par rapport aux orifices de sortie d'air k1 11 ou k2 12 et le canal de gaz m arrive jusqu'au côté g1 de ce raccord, de sorte que le gaz, dans le passage de la conduite d'arrivée de gaz h au cylindre moteur a à l'intérieur du canal de gaz m' doit faire un trajet deux fois brisé. De cette façon, il est possible d'employer les mêmes ouvertures d'échappement dans le bâti du tiroir aussi bien pour le gaz que pour l'air. Le tiroir rotatif est, comme le montre le diagramme de commande de la fig.6, réglé de telle façon par rapport au piston moteur qu'il commence à ouvrir l'entrée d'air un petit pue avant que le piston moteur commence à libérer la lumière de balayage c.
En cas de position dissymétrique du canal de gaz entre les orifices d'échappement d'air, l'introduction du gaz dans l'espace e a aussi lieu de façon dissymétrique par rapport à la position de point mort du piston, comme on le voit distincte,ment sur les diagrammes des figures 5 et 6.
Le processus de balayage et de charge se déroule maintenant par exemple de la façon suivante pour le côté supérieur du piston. Le piston b libère d'abord .pendant la course d'expansion la lumière
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d'échappement d1 de sorte que le contenu du cylindre en gaz d'échappement peut se détendre à la pression' atmosphérique, et s'approche par suite dans son mouvement d'expansion suivant des lumières d'admission c . Avant qu'il commence cependant à ouvrir celles-ci, le tiroir rotatif j a déjà commencé dans son mouvement dans le sens de la fléche, à libérer avec son ouverture k1 la chambre de liaison e, qui se remplit d'air à la pression de balayage.
Par la libération immédiate successive de la rangée de lumières c par le piston, de l'air de balayage s'écoule maintenant par le tiroir j , l'ouverture k1 et la chambre e dans le cylindre et chasse au dehors les restes de gaz d'échappement qui s'y trouvent. Ceci a lieu suivant la qualité du gaz employé qui décide de la valeur de la section dans le temps nécessaire pour les gaz jusqu'a ce que le piston moteur ait à peu près atteint son point mort inferieur (voir fig. 5 et 6).
C'est alors que par suite de la continuation de la rotation du tiroir de commande j dans le sens de la fléche que le canal de gaz m ' commence à établir la communication entre la conduite d'amenée de gaz h et la chambre e, et il peut maintenant, en outre de l'air qui pénètre par la lumière k1 pénétrer aussi simultanément du gaz dans le cylindre, par le canal de gaz m, et ceci a lieu par suite de la rotation poursuivie du tiroir rotatif j ,de façon que la puissance du courant de gaz croisse d'abord et ensuite décroisse.
Au moment où, par la continuation de la rota- tion du tiroir rotatif j , les ouvertures d'admission et d'échappement du canal de gaz sont de nouveau fermées par les parois du bâti de commande, l'arrivée de gaz @
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est terminée, tandis que l'arrivée d'air par l'ouverture 1 continue encore. L'air qui pénètre encore par l'ouver- ture 11 comprime dans le cylindre le mélange qui se trouve encore dans la chambre e, de sorte qu'à la fermeture des lumières c par le piston qui revient, la chambre e est ,libre de gaz, et qu'une perte de gaz dans la nouvelle période de balayage qui suit est évitée.
Pour le côté inférieur du piston, le processus se renouvelle de la même manière.
Dans le mode de réalisation représenté, le tiroir de commande avec son,bâti est utilisé simultané- ment comme conduite d'air de balayage, de sorte que pour tous les cylindres d'un moteur à plusieurs cylindres une seule conduite d'amenée d'air de balayage commune i est nécessaire, tandis que les conduites d'amenée de gaz sont supposées séparées pour chaque cylindre. Il est bien évident que le mode d'exécution suivant, reste dans le cadre de l'invention, mode d'exécution dans lequel pour chaque cylindre une conduite d'air de balayage est prévue ou dans lequel il est prévu pour tous les cylindres, une conduite d'air de balayage et une conduite de gaz commune. Les fig.7 à 9 représentent ce mode de réalisation.
Dans ce cas, le tiroir rotatif j est constitué par un tube coulé ou particulièrement encastré sous forme de corps bi-tubulaire dont le tube intérieur j1 faisant face à la chambre e, est muni d'évidements j3 et forme un canal de gaz m à travers les parois j2 qui lui sont raccordées. L'arrivée du gaz dans le tuyau intérieur a lieu par le raccord h , l'arrivée d'air dans le tuyau extérieur par le raccord i. Le canal
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d'air entoure ainsi annulairement le canal de gaz. Ce mode de réalisation se caractérise particulièrement par une construction simple et par des dimensions restreintes.
Le mode d'exécution représenté fig.9 se diffé- rencie en ce que le corps tubulâire j1 intérieur servant d'arrivée de gaz est fixe et est entouré du tiroir rotatif j . De cette façon, on obtient une bonne étanchéité entre les conduites de gaz et d'air.
Le mode de fonctionnement dans les deux derniers cas est essentiellement le même que pour le premier mode d'exécution, et est facilement compréhension d'après ce qui précède.
L'invention peut être appliquée aux moteurs à gaz à simple et à double effet avec balayage par lumière, avec admission de courant de balayage quelconque.
Elle rend possible, par suite de la position du canal de gaz entre les ouvertures de sortie d'air du tiroir rotatif, une introduction préalable suffisante d'air sans au balayage une influence défavorable, un retard de l'entrée du gaz suffisant pour éviter une fuite du gaz frais et une épuvotion finale des canaux de jonction avec l'air de balayage pour éviter les pertes de gaz.
La construction de la machine est simple, le tiroir rotatif de gaz et d'air ne demandant pas d'espace supplémentaire du fait de son montage dans la conduite d'air de balayage.