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Il Mécanisme de transmission par cames pour moteurs à combustion à deax temps ".
La présente invention concerne les moteurs à com- bmstion deux temps (motears à explosion, moteurs Die- sel, etc.....) à deux pistons à mouvements opposês, dans lesquels le mouvement des pistons est transformé en mou- vement rotatif non par une transmission à bielles, mais par une transmission à cames.
Le principal avantage qu'offre dans les moteurs à combustion à deux temps, la transmission par cames re- lativement à la transmission par bielles, consiste dans la possibilité de réaliser la commande des lamières d'ad mission et d'échappement au moyen des pistons seals sans qu'il soit nécessaire de prévoir à cet effet des soapapes ou/des tiroirs spéciaux.,
La transmission par cames permet, grâce aa choix approprié da profil des cames, de régler volonté le mouvement des pistons qui assurent 1 ouverture et la fermetare des lumières d'admission et d'échappement
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d'accélérer ce mouvement, de le ralentir et même de l' interrompre.
L'un des problèmes les Plus importants à résoudre dans les moteurs à combustiondeux temps est celui de l'évaluation rapide des résidus de combast ion subsistant encore à la fin de la course motrice active du balayage complet des cylindres et de leurs remplissages avec; du mélange combustible frais ou avec de l'air fra is. Avec la transmission par bielles, on ne dispose pour ces opé- rations, que du court laps de temps ou le piston se méat au-dessus da point mort.
Avec la transmiss ion par cames et particulièrement avec des postons à mouvements oppo- sés, le problème est plus facile à résoudre, parce que dans ce cas, par un choix appropr ié du profil des cames, on peut commander à volonté les lumières d'admission et d'échappement, Ce moyen n'a pas été, jusqu'ici, plei- nement at il is é.
Dans les moteurs de ce type jusqu'ici connus, en fin d'ouverture des lumières d'échappement et au débat de l'ouverture des lumières d'admission , les lumières d'échappement étaient refermées aussi rapidement qae Possible par les pistons, afin qu'au moment où les la- mières sont ouvertes des deax côtés à la fois, l'air frais oa le mélange frais aspiré dans les cylindres ne paisse s'échapper.
Cela pouvait se justifier dans les moteurs où les pistons eux-mêmes aspiraient et comprimaient préalable- ment le mélange frais oa l'air de balayage. Mais tous ces procédés perdent de lear efficacité dès qu'un mo- teur travaille à une vitosse de rotation élevée,parce que dans c;e cas, les positions de ces commandes ne peu- vent être maintiennes que pendant une fraction infime de seconde. D'aatre part,, lorsque 'le. mélange .frais ou l'air de balayage subit d'abord une compression préala- @ @ n
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ble pour être ensuite de nouveau détendu en vue de son introduction dans un cylindre, on consomme inutilement de la puissance.
Suivant une particularité essentielle de la présen- ta invention, après la rapide et complète ouverture de la lumière d'échappement par l'an des pistons et l'ouver- ture subséquente de la lumière d'admission Par l'autre piston, les deux lumières sont maintenues ouvertes si- multanément pendant une durée relativement longue, c'est- à-dire au moins pendant toute la durée de la course mo- tirce active qui précède.
On obtient ce résultat du fait que la rampe de la came sur laquelle agit le piston par l'intermédiaire de rouleaux ou de glissières pendant la période de combustion en entraînant ainsi en rotation l'arbre moteur, se développe suivant une ligne sensible- ment droite, de longueur supérieure à celle des autres portions de rampe de lacame, cequi maintient les pis- tons presque à l'arrêt. Après l'ouverture des lumières,la mélange frais ou l'air de balayage entredans le cylindre par la lumière d'admission sous l'action d'un ventila- teir spécial et sous une pression relativement basse de 1/10 d'atmosphère environ.
Dans les moteurs balayés par de l'air pur et dans lesquels le combustible n'est ad- mis qu'après ce balayage, la durée d'ouverture des deux lumières est établie sensiblement plus longue que dans les moteurs à carburation; ('est aussii le cas des moteurs à grande vitesse de rotation. En déterminant convenable- ment la longueur des différentes portions de rampe des cames il reste, même dans les moteurs à très grande vitesse de rotation, un temps suffisant pour évacuer complètement les résidas de la combustion et pour pro- céder au remplissage du cylindre avec du mélange frais ou de l'air frais.
Etant donné que, grâce au ventilateur l'air frais se trouve disponible en quantité illimitée @
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on le fait entrer par la lumière d'admission et on l'é- vacae par la lumière d'échappement, ce qui a pour effet de refroidir l'intérieur du cylindre et en même temps la lumière d'échappement.
D'aprèc ce qui précède, on peut prévoir une nouvel- le combinaison de l'arrivée de combustible. Si l'on adopte pour la lumière d'admission, une fermeture rela- tivement lente par le cylindre correspondant, la vitesse d'entrée de l'air :frais par la portion de lanière d'ad- mission qui n'est pas encore fermée, augmente progressi- vement, surtout lorsque les lumières soit divisées sui- vant leur longueur en plusieurs compartiments par une ou plusieurs cloisons intermédiaires.
Cela fournit an moyen intéressant d'injecter le combustible liquide (hai- le légère ou huile lourde) au moyen d'un ajutage, Cette injection peut se faire sans qu'il soit nécessaire d'em- ployerune pression élevée, parce que le fort courant d'air régnant devant la lumière d'admission, aspire le combustible de l'ajutage, le pulvérise, l'entraîne dans les cylindres au travers des lumières et le mélange inti- mement 8 la masse d'air soumise dans ces cylindres à un fort remous. A cet instant, les lumière d'échappement maintenues ouvertes jusqu'ici, sont brusquement fermées par le deuxième piston et inmédiatement après uette fermeture, ont lieu de la manière connue, la brusque fermeture de l'admission, la compression par les deux pistons et ensuite l'allumage électrique et l'explosion.
On a représenté à titre d'exemple aux dessins an- nexés, une forme de réalisation d'un moteur combustion suivant l'invnetion.
La fig, 1 montre en coupe axiale le nouveau mécanis- me de transmission par cames appliquéà an motear à com- bast ion à deux temps à cylindres malt iple s à psitons à
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mouvements opposés et à allumage électrique ou à auto- 811 mage .
La fig. 2 montre les profils des marnesdéveloppés avec les deux pistons d'un cylindre dans différentes po- sitions de la course pour un tour du moteur.
La fig. 3 montre à plus grande échelle une vue en coupe transversale par une lumière d' admiss ion.
Sur ce dessin, 1 et 2 désignent les pistons, 3 la came montée sur l'arbre moteur 4 et sur les rampes de laquelle agissent les pistons au moyen de rouleaux 7 on de glissières. 5 et 6 sont respectivement les lumières d'admission et d'échappement.
Sur la fig, l, les pistons 1 et 2 se trouvent dans la position pour laquelle l'allumage déjà eu lieu (po-. sition a de la fig. 2). Les pistons tendent s'écarter, et, par leur poussée sur la rampe rapide qui se trouve en regard, à mettre en rotation l'arbre moteur 4. Le piston 1 (la dans ce cas) dépasse la lumière d'échappe- ment 6, l'ouvre en grande partie, ce qui permet l'évacua- tion des résidus de combustion. Le piston 2 maintient à ce moment l'admission encore fermée (position b de la fig. 2). Les deux pistons contiunent lear mouvement;,le piston 1 dépassant la lumière d'échappement et le pis- ton 2 ouvrant la lumière d'admission. L'admission aussi bien que l'échappement sont alors ouverts (position c de la fig. 2).
Le mélange combustible frais ou l'air de balayage pénètrent par l'admission dans le cylindre. La rampe rectiligne (f - g de la fige 2), sous l'action de laquelle les deux pistons sont maintenus sensiblement à. l'afrêt tandis que l'admission et l'échappement sont ouverts, a une longueur au moins égale à la portion h - k, qui détermine la durée' de la détente ou course active. Par suite, les deux lumières (admission et dchamppement) sont maintenues ouvertes pendant un temps
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au moins aussi. long. L'air de balayage pénètre pendant ce temps par l'admission 5, balaye le cylindre et s'échap pe par la lumière d'échappement 6.
La came continuant tourner, le piston 2 est amené, par une rampe de fai- ble pente, vers le milieu du cylindre et commence la fermeture de la lumière d'admission. De cette façon,dans Les compartiments encore ouverts des lumières, qui sont séparés les ans des autres par des cloisons, la vitesse d'entrée de l'air soufflé par le ventilateur augmente cons idérablement et le combustible est 1.%rodait pendant cette opération (fig. @). Jusqu'à, cet les lu- mières d'échappement sont encore maintenues ouvertes, Mais sous l'action de rsmpes à grande pente, l'échappe- ment 6 d'abord est brusquement fermé puis a lieu la fer- meture de l'admission 5 par lepistons (position d de la fig. 2);
après quoi les deux pistons se meuvent 2 la façon connue l'un vers l'autre afin de comprimer le \.,;on tenu du cylindre, ensuite se produit l'allumage électri- que, Dans les moteurs Diesel proprement dits, le combsus- tible n'est introduit qu'à la fin de la période de forte compre ss i on.
Sur la fige 3 montrant le côté de l'admission,le Piston 2 est sur le point de fermer les lumières tandis qu'il se déplace vers la chambre de combustion. Les lu- mières sont divisées par une cloison 10 en compartiments 11 et 12. Dans la figure, le piston a déjà fermé le com- partiement 12; par suite, la totalité de l'air envoyé par le ventilateur dans le conduit 13. entre avec; une vitesse accrue par le compartiment 11. L'ajutage comman- dé 14 pour le combustible est à ce moment encore ouvert; le combustible en sort sous une pression peu élevée et est aspiré par le fort courant d'air régnant à la sortie de l'ajutage pulvérise et refoulé dans le .cylindre à tra-