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Moteur à combustion interne
La présente invention se rapporte à un moteur à combustion interne; son objet général est de procurer le moyen d'introduire de l'air dans la chambre de combustion du moteur pour faciliter l'expulsion des gaz d'échappement, de refroidir les parties et de faire entrer un fort volume d'air dans la chambre, avec moyens pour injecter dans cette masse d'air un mélange explosif comprimé ré- chauffé,
après que les orifices d'échappement ont été fermés C'est un fait bien connu que tous les moteurs à combustion interne aspirent à plein cylindre le mélange gazeux et que seule- ment une partie des gaz est allumée par l'étincelle électrique et est mélangée avec lair pour produire de la force motrice, le reste brûlant encore et se détendant pendant qu'il passe à travers le conduit d'échappement;
, ce qui constitue un gaspillage d'huile et cause en outre une contrepression sur le pistono Pour tirer le ma- ximum de force motrice de la gazoline, le mélange gazeux doit être rédhauffé avant d'entier dans la chambre de combustion, et plus l'air est froid dans le cylindre, plus forte sera l'expansion pen-
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@ dant la combustion. Aussi, le principal objet de l'invention est- il de procurer le moyen de traiter séparément le mélange gazeux chaud et l'air.
L' invention consiste aussi en certaines autres particularités de construction et dans la combinaison et l'arrangement des diver- ses parties ) comme il est indiqué dans la description ci-après se référant aux dessins annexés qui indiquent: fig.1, une coupe, par un plan verticale d'un moteur construit suivant l'invention, et dont le piston est arrivé à la fin de sa c ourse descendante; figoa, une vue semblable, mais avec les parties mobiles par- venues à la limite de leur course montante; fig.3, une coupe à travers les pistons, avec la manivelle vue en élévation; fig.4 et 5, des coupes suivant les lignes 4-4 et 5-5 de la fi- gure 1; fig.6, une vue en élévation du petit piston; fig .7, le même petit piston vu après qu'on lui a fait faire un quart de tour;
fig.8, une vue schématique des passages d'échappement ména. gés dans la paroi interne du cylindre.
Dans ces figures 1 désigné le bloc du cylindre et 2 la boî- te à manivelle; le cylindre présente deux diamètres pour former une chambre de combustion 3 relativement petite, et une chambre inférieure 4 relativement grande. Un piston 5 va et vient dans le cylindre; il a un diamètre correspondant au diamètre intérieur de la chambre 3 dans laquelle il fonctionne. Dans le bas il comporte un rebord 6 dont le pourtour relevé vers le haut en 6' est en contact avec la. paroir. interne de la grande chambre 4, de sorte que les parties 6 et 6' constituent un piston pour cette grande chambre,, et forment avec la paroi de cette grande chambre une chambre annulaire 4. La partie 6' porte des bagues 7; des bagues 8 sont portées par la partie supérieure du piston 5.
Une pièce an-
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nulaire 9 en haut de la chambre 4 porte des bagues 10 encerclant le piston 50
Un conduit d'admission 11 établit la communication avec la partie supérieure de la chambre 4. au moyen de la lumière 12, tan- dis qu'un conduit 13 pour l'air établit la communication avec la boite à manivelle par la lumière 14. La boîte à manivelle est par ailleurs étanche à Il air. Une soupape 15 contrôle le courant du mélange explosif venant du carburateur ou d'une autre source ali- mentaire par la lumière 12, et une soupape 16 contrôle l'arrivée de l'air par les lumières 14a La soupapes 15 a une tige 17 et la soupape 16 est munie d'une tige tubulaire 18 dans laquelle passe la tige 17.
La tige tubulaire se meut dans le passage 19 formé dans le conduit 11 ; unressort 20 adapté au bas de la tige 15 de la so- pape 18 tend à tenir fermées les deux soupapes, qui peuvent toute- fois s'ouvrir par aspirationo
Un by-pass 21 relie le haut de la boîte à manivelle avec la chambre 3 en un point situé à une certaine distance au dessus de l'extrémité inférieure de la chambreet le piston 5 présente une partie tubulaire 22 en forme de cuvette, passant à travers sa tête avec un passage 23 qui, dans une certaine position du piston, re- lie le by-pass à la cuvette, et par conséquent à la chambre 3.
Dans la tête du piston 5 est formée une chambre annulaire 24 qui, par les lumières 25, communique avec l'intérieur de la cu- vette 22. Des passages 26 ménagés dans la paroi du piston font communiquer la chambre 24 avec la partie inférieure de la chambre':!:
La bielle., d'accouplement usuelle 27 relie le piston avec l'arbre à manivelle 28, et un petit piston 29 est logé dans la cu- vette 22. Ce petit piston & une partie inférieure 30 avec une ou- verture et une bague 31 sur un côté 1 axe d'articulation 32 de la bielle d'accouplement 27 paaae à travers le.. dite ouverture et la bague comme le montre le dessin Dans ces conditions le mou- vement de va-et-vient n'est pas gêné par 1 axe susdit.
Des pièces
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arquées 33 sont connectées avec la partie basse 30 par les sail- lies 34 et glissent sur les parois internes du piston 5, de sor- te que le petit piston est guidé par cet agencement. Une bielle d'accouplement 35 présente à son extrémité supérieure une partie annulaire en prise avec la bague 31; quant à son extrémité infé- rieure elle est munie d*un collier 36 entourant un excentrique 37 adapté à la partie de l'arbre coudé à laquelle est attelée la bielle d'accouplement 27.
Les bagues 38 du petit piston sont tenues en place par une plaque supérieure 39 attachée au piston par une vis 40, ou une pièce analogue.
Une chambre annulaire d'évacuation 41 est formée entre les parois de la chambre 3 et la paroi extérieure du bloc , à l'extré- mité inférieure de la chambre et cette chambre 41 est interrom- pue par l'extrémité,supérieure du by-pasa 21 ( figure 4). Des pa.ssages 42 sont formés dans les parois de la chambre 3 pour la faire communiquer avec la chambre 41; des ouvertpres 43 prati- quées dans une partie de la paroi extérieure relient la chambre 41 avec le conduit d'échappement 44. La forme indiquée sur la figure 8 pour les passages 42 facilite l'évacuation des gaz d'é- chappement de la chambres.
En haut du moteur est vissée une pièce tubulaire 45 portant la bougie d'allumage 46 et dont la partie située à l'intérieur de la chambre 3 est percée de trous 47 .Le bas de la pièce tu- bulaire 45 est plus petite que la cuvette 22 et peut télescoper dans celle-ci quand le piston large approche de la limite de sa course montante, comme on le voit sur la figure 2.
Par ce qui précède on voit que, lors de la course de des- cente du piston 5, un vide se produit dans la chambre 4, de sor- te que la soupape 15 se soulève de son siège, et qu'une charge de mélange explosible est-aspirée dans la chambre 4. Cette cour- se de descente a aussi pour effet que l'air contenu dans la boî- te à manivelle est refoulé à travers le by-pass 81 et le passage 23 quand celui-ci arrive en regard de l'extrémité, supérieure du
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by-pasa ; l'air entre alors dans la cuvette 22 et passe dans la chambre 3.
Naturellement les gaz déchappement sortent de cette chambre quand les lumières d'échappement sont découvertes par suite de la descente du piston 5, et l'air qui entre dans la cham- bre 3 facilite la décharge de ces gaz; de plus, cet air refroi- dit les parties et forme une masse de fluide froid qui envahit la chambre 3 dès que le mouvement de montée du piston couvre les lu- mières d'échappement. Bien entendu, l'air est aspiré dans la boî- te à manivelle pendant la montée des pistons et par suite de la dépression ainsi créée dans la boite à manivelle, la soupape 16 s'ouvre; et l'air atmosphérique entre dans la boite à manivelle par le passage 14.
Puis cet air est refoulé à travers le by-pass quand les pistons descendento En entrant dans la boîte à manivelle, l'air refroidit l'huile qui s'y trouve. Dans la course de montée, le mélange explosible de la chambre 4 est comprimé\et entre par les passages 26 dans la chambre 24, et quand le piston 5 monte, le pe- tit piston descend et découvre les lumières 25 aussitôt après que le grand piston est venu couvrir les lumières d'échappement, de sorte que le mélange explosible est injecté dans l'air de la cham- bre 3.
Juste avant la fin de la Course de montée, le petit piston monte et ferme les lumières 250 Après que la cuvette a fait téles- coper la partie tubulaire 45 comme: on le voit sur la figure 2, l'al- lumage a lieu, et les gaz embfasés passant par les trous 47 allu- mant le mélange qui est dans la chambre 3, et les pistons sont for- cés de descendre.
L'attention est appelée sur le fait que le mélange explosible est comprimé dans la chambre 4 dont la dimension se réduit pendant la montée du piston 5, de sorte que le mélange acquiert la pression et la température nécessaire pour décomposer ou désagréger les par- celles combustibles. L'air pur resté dans la chambre de combustion n'est que légèrement comprimé et légèrement chauffé, grâce au grand espace existant dans la chambre de combustion. Aussi, quand le mé-
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lange fortement chauffé et comprimé est injecté dans cette masse d'air, le mélange produit a âtteint le degré maximum de combusti- bilité.
Quand on emploie plusieurs corps de machine, la chambre à manivelle est divisé en autant de chambres qui il y a de cylindres.
Il y a lieu de remarquer que les deux pistons fonctionnent indépendamment l'un de l'autre , et qu'ils communiquent, simultané- ment leur impulsion au même élément de l'arbre coudé sous la for- ce expansive de l'explosion.