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Moteur à combustion interne.
La présente invention concerne les moteurs à combustion interne comportant des soupapes logées dans la culasse du cylin- dre. Le perfectionnement consiste à disposer les soupapes d'admission et d'échappement sous des angles différents,la cons- truction préférée consistant à disposer la tige de l'une,de pré- férence de la soupape d'admission,sous un angle aigu et la tige de l'autre soupape sous un angle droit par rapport à l'axe de l'alésage du cylindre. En conséquence la chambre de compression est un prolongement cylindrique du trou du cylindre ccmportant ur fond plat oblique par rapport à l'axe du cylindre tandis qu'une soupape,de préférence la soupape d'admission, est située dans
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le fond et l'autre soupape dans la surface cylindrique de la cham bre de compression.
Le plan du fond du cylindre relie de préféren- ce le point du siège de soupape,dans la surface de paroi,le plus au point diamétralement opposé de l'extrémité interne de la coursedepis éloigné de l'extrémité interne de la course de de la cou cula se du cylindre est de préférence divisée dans le plan du fond de cyli] dre.
Les dessins montrent trois variantes d'un exemple de réalisa- tion de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale d'un moteur suivant la prés-e sente invention avec un arbre à cames inférieur commun aux soupa- pes d'admission et d'échappement.
La fig. 2 est une forme modifiée du mécanisme de soupapes avec l'arbre à cames commun supérieur pour les soupapes d'ad¯ mission et d'échappement.
Ta fig 4 3 montre un mécanisme de soupape avec un arbre à cames supérieur séparé pour les soupapes d'admission et d'échappe- ment.
1 est vilebrequin du moteur, 2 est le piston et 3 est le cylindre. La chambre de compression est un prolongement cylindri- que du trou du cylindre 5,ayant le même diamètre et coupé,suivant un plan oblique x-x formant un angle aigu z avec l'axe y-y du cylindre 3. l'angle z est de préférence plus petit que 45 o mais plus grand que 30 o et le mieux de 40 oLa culasse du cylindre est de préférence divisée suivant le plan x-x de sorte que la surface interne du couvercle du cylindre, c'est à dire du fond du cylindre est plane pour permettre un finissage aisé du couver- cle aussi bien que du trou du cylindre.
Dans les moteurs à plusieurs cylindres,le plan de division x-x est parallèle au vilebrequin de façon que tous les cylindres puissent être divisés suivant un plan commun. Une des poupapes de préférence la soupape d'admission 4,est logée dans le couver- cle 5 de manière que le siège 6 de la soupape 4 soit à fleur du-fe fond du cylindre.
Il ne doit évidemment pas etre exactement à fleur,vu que par exemple même à la fig/. l,seul le point du siège
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6 le plus rapproché de la paroi du cylindre 3 est exactement de niveau avec le fond du cylindre tandis que vers l'axe du cylin dre le siège de soupape sert légèrement sous un angle très aigu du fond du cylindre. L'autre soupape 7 qui est de préférence la soupape d'échappement est logée dans la surface périphérique de la culasse du cylindre formant le prolongenent du trou du cy- lindre. Par conséquent le fond du cylindre s'étend à partir du point de la soupape 7 le plus éloigné de l'extrémité interne de la course du cy lndre jusqu'en un point diamétralement opposé de cette dernière.
La bougie d'allumage est disposée dans lecou- vercle du cylindre entre les deux soupapes,de sorte qu'elle est située sensiblement à une extrémité du grand axe du fond de cylin dre elliptique. Dans le ces de deux bougies d'allumage, elles sont disposées entre les soupapes de chaque côté de la ligne reliant les centres de scupape;c'st à dire du grand axe du fond de cylindre elliptique.
La culasse de cylindre suivant la présente invention permet remploi de soupapes,spécialement d'une soupape d'admission, le diamètre sensiblement plus grand,par rapport à l'alésage du cylindre"que cela n'a été possible jusqu'à présent. Il en résul¯ te différents avantages. Par exemple le rendement volumétrique ee est augmenté,le couple moyen du moteur aux basses vitesses et aux vitesses moyennes est plus élevé par suite du retardement plus minime de la fermeture de la soupape d'admission.La vitesse et le rapport de transmission peuvent etre augmentés dans les mêmes conditions d'environ 20-25 % par rapport aux constructions connues.
Le fond cylindrique qui se trouve sous un angle aigu par rapport à la soupape d'échappement, dirige les gaz d'échappe- ment vers la soupape d'échappement de sorte que l'échappement d'effectue avec de moindres pertes par frottement. La forme de la chambre de compression provoque une bonne turbulence des gaz pendant les courses d'aspiration et de compression malgré la disposition supérieure des soupapes. Comme la plus grande partie de la surface de la chambre de compression est formée par le piston et les soupapes,la surface de refroidissement est
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relativement petite, Malgré la forme.avantageuse de la chambre de compression pour la turbulence, la distance de la bougie d'alluma- ge a n'importe quel point de la chambre de compression est petite.
Il est possible de remplir l'espace de la chambre de compression plus oumoins par un prolongement 10 du piston, de sorte qu'il n;y a pratiquement pas de limite à la réduction du volume de la chambre de compression,la turbulence étant augmentée en même temps. Comme la chambre de compression est un prolongement de l'alésage du cylindre,elle est polie en même temps que ce dernier. La plus grande partie du fond plat du cylindre est occupée par la soupape tandis que la partie restante de celui-ci peut être polie sans complication. La surface fortement polie de la chambre de compres- sion est toutefois très avantagense au point de vue des pertes de chaleur. De grands espaces d'eau, entourant complètement les bou¯ gies d'allumage,sont dus à la disposition particulière des soupapes sans accumulation nuisible de matière dans les parois.
Te mécanisme de soupapes est relativement simple. suivantla fig. 1,la soupape d'échappement 7 est commandée à partir de l'ar- bre à cames inférieur 11 au moyen du plongeur 22 et d'un levier coudé 23 pivotant sur l'arbre 12 tandis que la soupape d'admission 4 est actionnée à partir du même arbre à cames par l'intermédiaire du plongeur plus long 13 et du levier 15 pivotant sur l' arbre 14 monté sur le couvercle 5 du cylindre.
La disposition suivant la fig. 2 correspond sensibl ement à cel- le représentée à la fig. iavec cette différence toutefois que le siège de la soupape d'admission est exactement au niveau du fond de cylindre au plan de division x-x. Un arbre à cames commun 16,,non té sur le cylindre,actionne la soupape d'échappement 7 directement au moyen du levier 17 et la soupape d'admission 4 par l'intermédiai- re d'un plongeur 20 au moyen du levier 19 pivotant en 18 sur le couvercle du cylindre.
Suivant la fig. 3,des arbres à cames séparés 16 et 21 sont prévus pour la soupape d'échappement 7 ;et la soupape d'admission 4 respectivement.
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Internal combustion engine.
The present invention relates to internal combustion engines comprising valves housed in the cylinder head of the cylinder. The improvement consists in arranging the intake and exhaust valves at different angles, the preferred construction consisting in placing the stem of one, preferably of the intake valve, at an acute angle and the stem of the other valve at a right angle to the axis of the cylinder bore. Accordingly the compression chamber is a cylindrical extension of the cylinder hole with a flat bottom oblique to the axis of the cylinder while a valve, preferably the intake valve, is located in the cylinder.
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the bottom and the other valve in the cylindrical surface of the compression chamber.
The plane of the bottom of the cylinder preferably connects the point of the valve seat, in the wall surface, the most diametrically opposite point of the inner end of the course of the spis remote from the inner end of the stroke of the wall. neck cula se of the cylinder is preferably divided in the plane of the bottom of the cylinder.
The drawings show three variations of an exemplary embodiment of the invention.
Fig. 1 is a vertical section of an engine according to the present invention with a lower camshaft common to the intake and exhaust valves.
Fig. 2 is a modified form of the valve mechanism with the upper common camshaft for the intake and exhaust valves.
Your fig 43 shows a valve mechanism with a separate upper camshaft for the intake and exhaust valves.
1 is engine crankshaft, 2 is piston, and 3 is cylinder. The compression chamber is a cylindrical prolongation of the hole in cylinder 5, having the same diameter and cut, along an oblique plane xx forming an acute angle z with the yy axis of cylinder 3. the angle z is preferably more small than 45 o but larger than 30 o and best of 40 o The cylinder head is preferably divided along the xx plane so that the inner surface of the cylinder cover, i.e. the bottom of the cylinder is flat for allow easy finishing of the cover as well as the cylinder hole.
In multi-cylinder engines, the x-x division plane is parallel to the crankshaft so that all cylinders can be divided along a common plane. One of the valves, preferably the inlet valve 4, is housed in the cover 5 so that the seat 6 of the valve 4 is flush with the bottom of the cylinder.
It obviously does not have to be exactly flush, since for example even in fig /. l, only the seat point
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6 closest to the wall of cylinder 3 is exactly level with the bottom of the cylinder while towards the axis of the cylinder dre the valve seat serves slightly at a very acute angle to the bottom of the cylinder. The other valve 7 which is preferably the exhaust valve is housed in the peripheral surface of the cylinder head forming the extension of the cylinder hole. Consequently the bottom of the cylinder extends from the point of the valve 7 furthest from the internal end of the stroke of the cylinder to a point diametrically opposite the latter.
The spark plug is disposed in the cylinder cover between the two valves, so that it is located substantially at one end of the major axis of the elliptical cylinder bottom. In these two spark plugs, they are arranged between the valves on either side of the line connecting the scupape centers; that is, the major axis of the elliptical cylinder head.
The cylinder head according to the present invention allows the re-use of valves, especially of an intake valve, the diameter substantially larger, relative to the cylinder bore "than has heretofore been possible. This results in various advantages, for example the volumetric efficiency ee is increased, the average engine torque at low and medium speeds is higher due to the smaller delay in closing the intake valve. the transmission ratio can be increased under the same conditions by about 20-25% compared to known constructions.
The cylindrical bottom, which is at an acute angle to the exhaust valve, directs the exhaust gases to the exhaust valve so that the exhaust takes place with less frictional losses. The shape of the compression chamber causes good gas turbulence during the suction and compression strokes despite the superior arrangement of the valves. As most of the area of the compression chamber is formed by the piston and valves, the cooling area is
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relatively small. Despite the advantageous shape of the compression chamber for turbulence, the distance from the spark plug to any point in the compression chamber is small.
It is possible to fill the space of the compression chamber more or less by an extension of the piston, so that there is practically no limit to the reduction of the volume of the compression chamber, the turbulence being increased. at the same time. As the compression chamber is an extension of the cylinder bore, it is polished together with the cylinder. Most of the flat bottom of the cylinder is occupied by the valve while the remaining part of it can be polished without complication. The highly polished surface of the compression chamber is, however, very advantageous from the point of view of heat loss. Large spaces of water, completely surrounding the ignition plugs, are due to the special arrangement of the valves without harmful accumulation of material in the walls.
The valve mechanism is relatively simple. according to fig. 1, the exhaust valve 7 is controlled from the lower camshaft 11 by means of the plunger 22 and an elbow lever 23 pivoting on the shaft 12 while the intake valve 4 is actuated. from the same camshaft via the longer plunger 13 and the lever 15 pivoting on the shaft 14 mounted on the cylinder cover 5.
The arrangement according to FIG. 2 corresponds substantially to that shown in FIG. iwith this difference, however, that the seat of the inlet valve is exactly level with the cylinder bottom at the x-x division plane. A common camshaft 16,, not tee on the cylinder, actuates the exhaust valve 7 directly by means of the lever 17 and the intake valve 4 by means of a plunger 20 by means of the lever 19. pivoting at 18 on the cylinder cover.
According to fig. 3, separate camshafts 16 and 21 are provided for the exhaust valve 7; and the intake valve 4 respectively.