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"Moteur à explosions à deux temps"
On sait que les moteurs à explosions à deux temps sont en général caractérisés par une consommation spécifique assez élevée qui provient, pour une part, de la faible com- pression réalisable et, pour une autre part, de l'éjection des gaz frais mélangés aux gaz d'échappement, principalement aux fortes charges.
En outre, les moteurs à explosions à deux temps pré- sentent, en général, une certaine difficulté à tourner aux régimes élevés: soit par suite d'un échauffement excessifcor- respondant à là'grande quantité de carburant brûlé, soit par suite d'une mauvàise.alimentation.
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La présente invention remédie à ces inconvénients en réalisant une sous-alimentation systématique dumoteur à tous les régimes, qui rend possible une compression volumétrique é- levée. Par suite de l'amélioration du rendement thermo-dynami- que qui en résulte, la consommation spécifique se trouve ainsi très fortement diminuée, tandis que l'échauffement est limité en raison de la faible quantité de combustible brûlé, et que la puissance (évidemment réduite à bas régime) se trouve au con- traire accrue aux régimes élevés en raison de la grande vitesse de combustion réalisée et du rendement élevé du cycle.
En outre, la température d'échappement est abaissée en fonction même de la grande détente réalisée ce qui est un grand avantage pratique.. En- fin, une circulation équicourant est réalisée qui évite, en conju- gaison' avec l'admission réduite, les pertes de gaz frais à l'é- chappement et, en réduisant au minimum le mélange des gaz, assure la sécurité de l'allumage et le fonctionnement correct aux faibles charges, déjà facilité par ailleurs par l'accroissement de la com- pression.
La présente invention a pour objet un moteur à explo- sions à deux temps, dont la caractéristique essentielle, par rapport à un moteur ordinaire analogue utilisant le même carbu- rant réside donc dans un cycle particulier comportant un taux de compression beaucoup plus élevé (par exemple deux fois plus élever
Le moteur conforme à l'invention est caractérisé par ce fait que l'on n'évacue, même à pleine charge, qu'une partie (la moitié environ par exemple) des gaz brûlés que l'on remplace
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par une quantité équivalente de gaz frais, et par ce fait que l'on ' réalise, à l'aide de tous moyens appropriés, une circulation des gaz de manière à éviter autant que possible tout mélange des gaz frais et des gaz brûlés.
Grâce à ces deux dispositions,l'on peut faire subir aux gaz brûlés restant, de même qu'aux gaz frais ad- mis, une compression élevée; les gaz' brûlés restant servent de matelas amortisseur au moment de la combustion des gaz frais, de manière à permettre l'expansion normale de la portion des gaz par ignition et à éviter toute détonation malgré le grand rapport volumétrique utilisé. La portion restante des gaz brûlés de l'ex- plosion précédente se détend simultanément avec les gaz frais qui viennent de brûler et restitue l'énergie qu'elle avait emmaga- sinée pendant la compression et l'explosion.
En rapport avec l'augmentation du taux de compression réalisé, le rendement thermique et par suite la puissance du mo- teur se trouvent sensiblement supérieurs à ceux d'un moteur à deux temps ordinaire.
Comme on le voit, le moteur conforme à l'invention comporte une admission réduite qui peut être assurée : soit à l'aide d'un compresseur volumétrique actionné par le moteur et convenablement calculé, soit par compression dans le carter du moteur, soit avec le secours d'un limiteur automatique d'admis- sion ou de tout autre dispositif connu approprié.
Pour que les gaz brûlés ne puissent se mélanger aux gaz frais que dans une très faible proportion, tout au moins avant la A -
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combustion, on réalise, comme on l'a indiqué ci-desus, une cir- culation équicourant des gaz.
On peut, à cet effet, constituer le'moteur à l'aide d'un ou de plusieurs groupes de deux cylindres parallèles réunis par la culasse de manière à constituer une chambre de compression commune ; un piston se déplaçant dans chacun de ces cylindres et les deux pistons d'un groupe de deux cylindres étant reliés chacun par une bielle à un maneton du vilebrequin, et ayant leurs mouve- ments décalés du fait que les deux cylindres sont eux-mêmes décalés dans le sens de la rotation.
Dans chaque groupe de deux cylindres jumelés, l'un porte exclusivement les lumières d'admission et l'autre exclusivement les lumières d'échappement, et ces lumières sont fixées à la base des cylindres et découvertes par les pistons à fond de course descendante, de telle sorte que, pour aller de l'admission à l'échappement, les gaz doivent obligatoirement parcourir les deux cylindres dans toute leur longueur et passer par la culasse. La circulation équicourant des gaz se trouve ainsi réalisée.
On peut aussi constituer le moteur à l'aide d'un cylihdre unique avec un seul piston, ce cylindre étant muni en son fond d'une soupape qui s'ouvre une fois par tour et, vers sa base, de lumières découvertes par le piston à fond de course vers le bas et constamment obturées par lui pendant sa course vers le haut de telle sorte qu'une circulation équicourant soit toujours réalisée de haut en bas ou de bas en haut suivant que
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la soupape sert de soupape d'admission (et les lumières de lumières d'échappement) ou que la soupape sert de soupape d'é- chappement (et les lumières de lumières d'admission).
Dans le cas d'application d'un moteur conforme à l'invention comme moteur diaviation, on pourra maintenir cons- tant jusqu'à une altitude élevée le poids d'air frais admis à chaque cylindrée,cela grâce à la faculté qu'on a de doubler sen- siblement le remplissage volumétrique de la cylindrée, en fai- sant Intervenir tous moyens connus tel que les limiteurs automa- tiques d'admission qui existent actuellement. Dans ces condi- tions , le volume des gaz brûlés évacués à chaque cylindrée aug- mentera avec l'altitude, tandis que le volume des gaz frais ad- mis augmentera parallèlement, en sorte qu'aux altitudes élevées la quantité des gaz frais admis dépassera la moitié de la cylin- drée et pourra même arriver à remplir presque complètement le cylindre (vers 5. 000 m d'altitude).
Il estelair que l'augmentation volumétrique de l'ad- mission ainsi réalisée n'est pas en contradiction avec le prin- cipe de l'invention, puisque l'admission massique est supposée constante; elle joue dans le type de moteur envisagé un rôle a- nalogue à la suralimentation en altitude dans les moteurs d'a- viation ordinaire.
Les dessins ci-joints représentent schématiquement, - et à titre d'exemples :
En fig. 1 la disposition d'un groupe de cylindres
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conforme à l'invention; en fig. 2 un exemple d'application à un moteur en é- toile; en fig. 3 un exemple de réalisation de moteur avec cylindres en quinconces; en fig. 4 un exemple de réalisation d'un moteur mono- cylindrique conforme à l'invention.
Tel qu'il est représenté à la f ig. 1, le groupe de cylindres comporte deux cylindres 1 et 2 réunis à leur partie supérieure par une culasse commune 3. Le piston 4 du cylindre 1 et le piston 5 du cylindre 2 attaquent tous les deux..le maneton 6 d'un vilebrequin 7 dont l'axe est logé entre les axes des cy- lindres 1 et 2. L'admission est figurée en 8 et l'échappement en 9. , Les deux cylindres sont ici décalés non seulement dans le sens de la rotation mais encore dans le sens de l'axe du vile- brequin de manière à assurer d'une part un décalage du mouvement des pistons, d'autre part l'articulation des deux biellos côte à côte sur la même soie du vilebrequin.
Le décalage existant entre les mouvements des pistons est utilisé pour assurer l'ouverture de l'échappement avant celle de l'admission et la fermeture de l'échappement également avant celle de l'admission.
La forme de la culasse est combinée de manière à uti- liser le mouvement de bascule des pistons en fin de compression en vue d'assurer un brassage énergique des gaz aussit8t après la
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passage des pistons par la position correspondant au volume minimum.
Dans 1''..exemple d'application de la fig. 2 est repré- senté un moteur on étoile formé de différents groupes de deux cy- lindres 1, 2, la, 2a disposés symétriquement autour du vilebre- quin do manière à former une ou deux rangées de cylindres,sui- vant que les bielles correspondant à deux cylindres d'un môme groupe s'articulent cote à cote ou l'une sur l'autre.
Le vilebrequin 7 ne comporte on tous cas qu'un seul maneton 6. Dans ce cas l'alimentation des cylindres en gaz carbu- rés est assurée obligatoirement au moyen d'un compresseur, volumé- trique de préférence, actionné par le moteur.
Un deuxième exemple de réalisation correspond à la fig. 3 où lesgroupes de deux cylindres 1,2 - la, 2a, etc... sont disposés les uns derrière los autres de manière à former un mo- tour à cylindres quinconces. Dans ce cas comme dans les suivants, l'alimentation peut être assurée soit au moyen d'un compresseur, soit par précomprossion dans le carter.
Enfin on peut évidemment assomblor plusieurs groupes de cylindres analogues aux précédents do manière à former dos moteurs en H ou en V.
Dans l'exemple do réalisation do la figure 4, le mo- teur comporte un cylindre ynique 1 dans lequel so meut un piston
2 à longue jupe, articulé par une bielle 3 sur le vilebrequin 4.
Le cylindre 1 est percé à sa base d'une série de fenêtres 5. Ces
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fenêtres sont entièrement découvertes par le piston lorsque celui- ci se trouve au point mort et obturées par jupe du piston pendant le reste de la course de ce dernier jusque et y compris sa position la plus haute. Ce cylindre comporte en outre une soupape 6 s'ouvrant une fois par tour par tous moyens connus, tels par exemple quo ceux représentés, et débouchant dans la par- tie supérieure du cylindre 1.
L'admission peut, suivant 10 cas, se faire soit par les fenêtres 5 (et dans co cas l'échappement se fait par la sou- papo 6) soit par la soupape 6 (et dans ce oas l'échappement se fait par les fenêtres 5).
La commande do la soupape 6 est assurée de telle ma- nière que l'admission commence à s'ouvrir pendant le temps d'ou- verture de l'échappement et ne so forme qu'après celui-ci (de ma- nière à utiliser au mieux la dépression qui peut se créer dans le cylindre un certain temps après 10 début de l'échappement).
Cette variante se pr8to à toutes los dispositions habituellement utilisées dans los moteurs à doux ou à quatre temps (cylindres en ligno, on étoile, quinconcés, en V, on W, en H, etc...).
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