BE383105A - - Google Patents

Description

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  PERFECTIONNEMENTS AUX   MOTEURS   A COMBUSTION INTERIM DU TYPE DIESEL, SEMI-DIESEL, A ALLUMAGE PAR COMPRESSION 
OU A INJECTION, 
La présente invention est relative à des per- fectionnements aux moteurs à combustion interne du type Diesel, c'est-à-dire dans lesquels la charge est allumée spontanément par compression, ou à des moteurs du type semi-Diesel dans lesquels cet allumage est aidé par un tube chaud ou analogue, ces moteurs étant   également   connus sous le nom de moteurs à allumage par compression ou à injection. L'invention est applicable aux moteurs à combustion interne à deux ou à quatre temps ou Eux moteurs à combustion interne à double effet et aux moteurs dans lesquels les cylindres sont disposés radialement, parallè- lement, inclinés l'un par rapport à l'autre, ou autrement. 

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   Dans les moteurs du type décrit, à cause des rapports de compression extrêmement élevés et des pressions nécessaires pour allumer la charge spontanément et des pressions d'explosion élevées qui en résultent, les divers éléments constitutifs du moteur doivent être très lourds. 



  Par conséquent le poids du moteur par unité de puissance développée est également élevé; c'est pourquoi il n'a pas été possible d'adopter   communément   avec succès ce type de moteur pour plusieurs usages tels que les moteurs d'aéro- planes, et ce facteur a pour résultat un coût de production élevé. 



   La présente invention a pour objet d'éviter ce désavantage et consiste en un moteur à combustion interne du type indiqué dans lequel le rapport de compression peut être réduit sans réduire la température de compression qui est maintenue par l'addition des produits résiduels chauds y compris de l'air non brûlé. 



   L'invention sera maintenant décrite à titre d' exemple en se reportant aux dessins schématiques ci-joints dans lesquels :   Fig.l   est une élévation sectionnelle longitudi-   nale.d'un   moteur à deux temps à trois cylindres. 



     Fig.2   est une coupe du premier cylindre de la fig.l. 



   Fig.3 est une coupe du second cylindre de la   fig.l.   



   Fig. 4 est une coupe du troisième cylindre de la fig.l. 



   Fig.5 montre un piston dans sa position extrême. 



   Fig.6 montre un détail. 



     En   se reportant aux dessins, trois cylindres 1, 2 et 3, sont   montes     l'un   à côté de l'autre et sont munis de trois pistons 4 actionnant l'arbre coudé 5 par l' intermédiaire de bielles 6. Les cylindres sont formés par 

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 des manchons 7 actionnés par des excentriques 8, ces man- chons étant animés d'un mouvement alternatif en phase avec les pistons. Des chemises de refroidissement 9 sont munies autour des manchons pour le fluide de refroidissement lequel de préférence dans le cas où le combustible est l'huile, se trouve en contact direct avec les manchons. 



   En se reportant aux figs. 2, 3 et 4, les manchons 7 sont munis de lumières d'échappement 10 qui agissent ensemble avec des passages d'échappement 11 et avec des lumières d'admission 12, ces dernières agissant ensemble avec des passages d'admission 13 et avec d'autres passages de by-pass ou canaux 14 qui relient ensemble les trois cylindres. Les têtes de cylindres sont munies d'espaces de refroidissement 15 qui communiquent avec les chemises 9 par des lumières 16, 17, la lumière 17 étant fermée par le manchon 7 excepté à l'extrémité de la course lorsqu'elle est ouverte. Le liquide de refroidissement est pompé dans la chemise par les passages 17. On préfère employer l'huile combustible comme liquide de refroidissement mais de l'eau peut être employée si on le désire. 



   Toute soupape d'injection convenable peut être prévue. 



   Le fonctionnement du moteur est   cornue   suit : Le piston 4 dans le cylindre 2 comme montré dans les figs. 



  1 et 3 est dans la course descendante et vient de découvrir le canal 14 par la lumière 12 de sorte que les gaz d'échappe- ment chauds sortent et passent le long du canal dans le cylindre 3   comme   montré dans la fig.4 qui a reçu sa charge d'air et effectue la course vers le haut, ou course de compression. Le piston 4 dans le cylindre 2 descend encore avec le manchon 7 qui découvre le passage d'admission 13 et le passage d'échappement 11 de sorte que la charge d'air qui entre chasse le gaz d'échappement. Le piston 4 monte 

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 dans le cylindre 3 et la communication avec le canal 14 est fermée. La compression continue et lorsque le piston est en haut de sa course le combustible est injecté dans le cylindre et s'allume   immédiatement.   



   Il estbien entendu que les gaz d'échappement peuvent passer dans le cylindre en n'importe quelle posi- tion du piston   ,,;Il   réglant le   moment   de fonctionnement des soupapes ou en faisant varier l'angle de décalage des manivelles du moteur. 



   Le passage d'une certaine quantité de gaz   d'échap-   pement chauds dans la charge d'air froid dans la course de compression élève la température de la charge de sorte que avec des rapports de compression réduits la température est maintenue suffisamment élevée pour allumer le combustible lorsqu'il est injecté dans le cylindre. Par exemple, on peut réduire le rapport de compression depuis 12 à 1 jusque 8 à 1. De cette manière, les pressions de compres- sion peuvent être considérablement réduites en réduisant ainsi le poids de la machine, ou alternativement on peut obtenir des températures plus élevées et une combustion plus rapide. 



   La   fig.5   montre le canal d'admission et d'échap- pement découvert lorsque la charge d'air froid est admise pour chasser les gaz d'échappement par le passage 11. 



   Comme la pression etla température à la fin de la course de détente dépendent du rapport de la détente, il est possible d'obtenir une température de compression suffisante pour allumer le combustible par une série compa- rativement étendue de rapports de compression. Il est par conséquent possible d'adapter le rapport de compression à la pression maxima à laquelle un moteur donné doit résis- ter. Il est particulièrement important de transférer la 

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 chaleur rapidement pendant le temps court pendant lequel les lumières de by-pass sont ouvertes et d'obtenir un grand effet de balayage et de refroidissement pendant que les lumières d'admission et d'échappement sont ouvertes. 



   Afin d'obtenir ce résultat, le canal de by-pass 
14 est fait aussi court et aussi près du cylindre que pos- sible et peut être bien enveloppé ou si on le désire être fait à double paroi parcourue par l'échappement multiple. 



   Un court canal 14 est convenablement obtenu en groupant les cylindres en unités de trois comme montré dans la fig.l   @   avec les manivelles espacées de 120 . Dans le cas de moteurs radiaux le by-pass peut se trouver entre les cylindres adjacents. 



   La seule soupape à manchon illustrée dans le dessin a été trouvée très avantageuse car elle se meut avec le piston et par conséquent l'excentrique a très peu de tra- vail à faire autre que de limiter la course du manchon et de régler le moment du fonctionnement. Il est bien entendu que toutes autres soupapes peuvent être employées, telles que des soupapes tubulaires ou rotatives. 



   Si on le désire des trous de passage peuvent être prévus dans la tête ou dans le manchon lorsqu'ils sont refroidis par de l'huile combustible de sorte que l' huile puisse lubréfier les bagues de tension du piston. 



  Par son contact avec le manchon l'huile combustible lubréfie les surfaces de butée extérieures du manchon. 



   Dans le cas d'un moteur à quatre temps, l'échappe- ment multiple peut être supprimé surtout dans les moteurs d'aviation puisque la température d'échappement finale et la pression sont basses à cause de la plus grande détente ,dans le moteur Diesel ou semi-Diesel et ces température et ont été   pression/réduites   davantage en dérivant une partie des      gaz chauds dans un autre cylindre. De plus, la lumière d'échappement peut agir également comme lumière d'admission, 

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 ou bien les lumières d'échappement et d'admission peuvent être disposées pour s'ouvrir et se fermer simultanément. 



     En   faisant varier convenablement le moment du fonctionnement de la soupape à manchon, le contrôle de la sortie des gaz chauffés lors de la course .de travail ef-   fectif   peut être avancé et le moteur peut ainsi être employé pour obtenir une pression suffisante pour pouvoir démarrer lorsqu'il est froid ou bien ce démarrage peut être facilité par l'emploi d'un tube chaud, d'étincelle électrique et par d'autres moyens. Si, en connexion avec une variation de retardement du moment de fonctionnement de la soupape de by-pass l'injection de combustible est également variée d'une manière convenable, la marche du moteur peut être renversée. 



   Pour faire démarrer le moteur, le piston peut par exemple être prévu d'une électrode 18 (fig.6) laquelle en haut de la course formera un intervalle pour l'étincelle entre sli-même et l'électrode isolée 19 dans la tête du cylindre, de sorte qutune étincelle à haute tension peut se produire et allumer la charge ou bien le piston peut actionner un dispositif d'allumage à basse tension. Ou bien la pompe à combustible peut être employée pour fonc- tionner comme dispositif régulateur pour le courant à haute tension par la bougie dtallumage habituelle à deux pôles. 



   Dès que la charge dans un cylindre s'est allumée, les gaz chauds sont dérivés vers le cylindre suivant pour effectuer l'allumage et d'autres moyens d'allumage que la température de compression ne sont pas nécessaires. Lors- qu'un moteur de démarrage est employé, l'interrupteur peut exercer la fonction double de fournir l'énergie au moteur et aux moyens d'allumage électriques. 

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   Il est essentiel que la température de compres- sion soit tenue aussi haute que possible et par conséquent qu'un refroidissement aussi faible que possible ait lieu pendant la course de compression. Ceoi peut être obtenu comme décrit ci-dessus en disposant le liquide de refroi- dissement de manière à entrer dans la tête, seulement pen- dant ou à la fin de la course de travail effectif au moyen du manchon 7. De plus, si le courant de liquide dans la chemise est par la voie de l'entrée   20   et la seule sortie est par la voie du canal 21 qui est seulement découvert par le manchon 7, ce refroidissement intermittent peut être disposé à avoir lieu seulement à la fin de la course d' échappement ou, dans un moteur à quatre temps, pendant les courses d'échappement et d'aspiration. 



   Un refroidissement intermittent peut être égale- ment obtenu dans le cas des moteurs marins où des rende- ments thermiques très élevés sont requis par un jet ou jets d'eau réglés de manière à venir frapper la tête du cylindre ou paroi de cylindre ou les deux seulement pen- dant ou à la fin de la course d'échappement et avant que la charge n'ait commencé à être comprimée et de la vapeur utilisable n'ait été formée. Dans un moteur à quatre temps le refroidissement doit être exécuté pendant les courses d'échappement et d'aspiration et un refroidissement ne peut avoir lieu aans les courses de travail effectif et de compression. 



   De nouveau, ce refroidissement intermittent peut être effectué en formant le cylindre avec un bouclier ou des boucliers disposés diamètralement, réglés et tournés ou animés de mouvement alternatif tel que,par exemple dans le cas d'un moteur d'aéroplane refroidi à l'air, ils abriteraient le cylindre contre le courant d'air venant de face pendant les courses de compression et de travail 

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 effectif afin de maintenir la chaleur, mais permettraient un   passaje   libre pour le courant d'air venant de face à travers et autour du cylindre pendant les courses de balaya-   ge et aspiration ; bien le refroidissement intermittent   peut être réalisé par de l'eau ou autres moyens.

   Cet arrangement offrirait un avantage considérable sur les systèmes de refroidissement constant ordinaires par l'eau ou autre fluide. 



   Comme les pertes de chaleur sont les plus gran- des pendant la période de la plus grande compression et de pression explosive, il est à recommander que la chambre de combustion soit formée pour diminuer ces pertes et la tête de cylindre concave comme montré dans les dessins couvrant les cotés des parois du cylindre ait une forme très simple et avantageuse. Alternativement la tête peut être faite con- cave si on le désire. 



   Un moteur ayant un nombre quelconque de cylindres peut être employé mais puisqu'il est avantageux d'employer dans des unités de trois cylindres, excepté/le cas de moteurs radiaux, on prfère faire le moteur en multiples de ces unités soit en ligne droite, soit en V, mais dans le cas d' un effet multiple deux cylindres à deux temps pourraient être employés pour former l'unité. 



   Il est bien entendu que l'arrangement et le régla- ge des soupapes et les détails de construction peuvent être variés par rapport à ce qui a été décrit ci-dessus suivant les diverses circonstances et le but pour lequel l'invention doit être employée sans sortir de la portée de cette inven- tion. 



   Revendications et Résumé. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. -------------------------- 1. Moteur à combustion interne du type décrit dans le- quel le rapport de compression peut être réduit sans réduire la température de compression qui est maintenue par l'addi- tion des produits chauds résiduels, y compris de l'air non- brûlé. <Desc/Clms Page number 9>

   2. Moteur à combustion interne du type décrit, dans le- quel les produits résiduels chauds y compris de l'air non brûlé sont admis dans le cylindre pendant la course de com- pression.

   3. Moteur à combustion interne du type décrit, dans le- quel la température de la charge d'air comprimé est élevée par l'addition d'une quantité de produits résiduels chauds, y compris de l'air non-brûlé.

   4. Moteur à combustion interne du type décrit, dans le- quel la température de compression est tenue aussi haute que possible par le refroidissement intermittent qui fait son effet seulement pendant la course d'aspiration et la course d'échappement dans un moteur à quatre temps et à la fin de la course de travail effectif dans un moteur à deux temps.

   5. Moteur à combustion interne tel que revendiqué sous 1, 2 ou 3 dans lequel un seul manchon de mouvement alterna- tif est employé.

   6. Moteur à combustion interne tel que revendiqué sous 1, 2, 3 ou 4, dans lequel le fluide de refroidissement employé est le combustible liquide.

   7. Moteur à combustion interne tel que revendiqué dans les revendications 5 et 6, dans lequel les points de butée extérieurs des manchons ou les bagues de tension du piston sont lubréfiées par l'huile combustible employée pour le refroidissement.

   8. Moteur à combustion interne tel que revendiqué sous 4, dans lequel un jet ou des jets d'eau frappe ou frappent de manière intermittente sur les têtes de cylindre et/ou autres parties du moteur aux moments où le refroidissement doit être effectué avec ou sans formation de vapeur qui peut être utilisée. <Desc/Clms Page number 10>

   9. Moteur à combustion interne tel que revendiqué dans les revendications 1, 2, 3 ou 4 dans lequel des moyens d' allumage électriques sont prévus pour le démarrage, le régla- ge des dits moyens étant réalisé par le piston ou par les moyens d'injection de combustible.

   10. Moteur à combustion interne tel que revendiqué sous 9, dans lequel le piston est muni d'une électrode qui agit avec une électrode isolée dans la tête du cylindre lorsque le piston se trouve à 1'extrémité supérieure de sa course.

   11. Moteur à combustion interne tel que revendiqué sous 9, dans lequel une bougie d'allumage à deux électrodes est employée, dont le réglage se fait par les moyens d'in- jection de combustible.

   12. Moteur à combustion interne tel que revendiqué sous 4 dans lequel le refroidissement intermittent peut être exécuté par des boucliers ou écrans rotatifs ou animés de mou- vement alternatif dans les moteurs à refroidissement par 1' air.

   13. Le moteur à combustion interne perfectionné tel que décrit ci-dessus et illustré dans les dessins ci-joints.