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Moteur polycylindrique à refroidissement par air et soufflerie de refroidissement.
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Les essais auxquels on a procédé jusqu'ici pour augmenter au delà d'une certaine mesure les puissances de moteurs à cylindres disposés en sériesetàref roidissement par air, ont échoué du fait qu'il est difficile de refroi- dir suffisamment les cylindres situés en arrière dans la direction de vol. En raison de ce refroidissement défec- tueux de certains cylindres, le rendement en puissance de l'ensemble du moteur est limité. C'est pourquoi on a déjà essayé de disposer des souffleries sur le vilebrequin.
Mais les difficultés d'un refroidissement inégal ne sont pas supprimées de ce fait. Le moyen 1-e plus récent con- siste à attribuer une soufflerie de refroidissement à chaque cylindre. Un semblable moteur est lourd et compliqué
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De plus, les conditions d'arrivée d'air aux diverses souf- fleries ne sont pas contrôlables.
Les moyens employés jusqu'ici pour établir un moteur à cylindres en série et à refroidissement par air n'ont donc pas donné de résultats satisfaisants et des moteurs en série à refroidissement par air d'une puissan- ce supérieure à 200 CV n'existent pas en pratique. Les fortes puissances restent du domaine du moteur en étuile à refroidissement par air ou du moteur en série à refroi- dissement par eau. Les inconvénients du moteur en étoile à refroidissement par air résident dans sa grande résis- tance de face, ceux du moteur série à refroidissement par eau dans sa tendance à des pertes d'eau réfrigérante et dans son poids élevé, inconvénients qu'un moteur série de forte puissance à refroidissement par air ne comporterait pas.
La présente invention a pour objet un mcteur série à refroidissement par air, dont tous les cylindres sont refroidis par une seule soufflerie de manière réel- lement uniforme et thermiquement effective, et avec un mi- nimum de pertes aérodynamiques.
La présente invention consiste en ce que la soufflerie de refroidissement, qui est actionnée du vile- brequin du moteur avec un rapport de transmission, débite dans un collecteur dont la pression est en tous points égale et d'où l'air réfrigérant est conduit aux cylindres individuels entourés de chemises d'amenée d'air et pourvus d'ailettes ou nervures réfrigérantes, au moyen de fentes à étranglement de forme correspondante, dans la mesure correspondant à la charge thermique de chaque cylindre dans les différentes distances du point mort inférieur du piston.
Dans cette disposition le collecteur assure, con- jointement avec les fentes à étranglement, une distribu- tion égale de l'air réfrigérant, la forme des fentes assu- re une consommation d'air aussi économique que possible,
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et les chemises d'air assurent une conduite de l'air ré- frigérant effective au point de vue thermique, mais avec un minimum de pertes au point de vue de la technique de l'écoulement.
Les dessins ci-joints représentent deux formes d'exécution de l'invention. Les fig. 1 et 2 montrent un moteur série avec disposition de suspension en V des cylindres, les collecteurs étant disposés sur les deux côtés des séries ou rangées de cylindres. Les fig. 3 à 5 montrent la disposition du collecteur entre les blocs de cylindres.
Dans les fig. 1 et 2, on a désigné par 1 le car- ter des manivelles; 2 et 3 désignent les deux rangées ou séries de cylindres formant entre elles un V et diri- gées vers le bas. On a disposé dans le haut, sur une ex- trémité du carter des manivelles, la soufflerie réfrigé- rante 4 avec transmission non représentée sur le dessin.
Cette soufflerie débite par des tuyaux réfrigérants 5 et 6 dans les collecteurs 7 et 8, qui se trouvent sur les côtés des rangées de cylindres. Le carter des manivelles possède une section transversale compacte, de forme ovoïde, dont la pointe se trouve vers le haut. Il n'occupe en conséquence que peu d'espace et est capable de résister aux flexions et aux oscillations des parois. Le corps ou coque 32 de l'appareil volant peut s'adapter parfaite- ment au moteur et reçoit une section transversala avanta- geuse. Le carter des manivelles se prolonge vers le bas en forme de chemises d'amenée d'air 9 et 10, qui entou- rent les rangées de cylindres 2 et 3 et qui sont reliées entre elles en une pièce. En conséquence, le carter des manivelles est renforcé de manière parfaite par les chemi- ses d'air et est assuré contre des flexions.
Mais les chemises d'amenée d'air peuvent aussi être montées comme bloc particulier sur le carter des manivelles. Dans ce cas aussi, elles renforcent le carter des manivelles. Les
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chemises d'amenée d'air possèdent des lumières ou fentes d'entrée 11 et 12 pour l'air réfrigérant, ces fentes pou- vant se trouver dans la direction de l'air en mouvement afin d'éviter des résistances à l'écoulement. Elles sont calculées de manière que la quantité d'air réfrigérant passant sur les surfaces de forte charge thermique est plus grande, et que celle passant sur les surfaces de charge thermique plus faible est moindre. La section transversale des fentes d'entrée est, dans le voisinage de la culasse du cylindre, notamment plus grande qu'à l'ex- trémité inférieure du cylindre.
Cette forme de la sec- tion transversale des ouvertures d'entrée assure, en com- binaison avec les sections transversales des conduits formés par les ailettes réfrigérantes, sections elles aus- si de forme différente, l'amenée, dans l'unité de temps, aux parties de cylindre à forte charge thermique, de quan- tités d'air réfrigérant plus grandes qu'aux parties à charge thermique moindre. Sur le côté opposé des chemises d'air se trouvent les lumières d'échappement 14 et 13.
L'air peut dans certaines conditions passer librement, en ce point, par des diffuseurs dans l'espace entre les ran- gées de cylindres.
Les parois de limitation des collecteurs 7 et 8 sont formées en partie par le carter des manivelles, en partie par les chemises d'amenée d'air des cylindres; de ce fait le carter des manivelles est refroidi de manière effective et de la chaleur est également soustraite aux chemises d'amenée d'air sur leur surface externe. Les pa- rois de guidage externe 15 et 16 des collecteurs 7 et 8 sortent du carter des manivelles et servent en consé- quence elles aussi à renforcer ce carter.
L'air réfrigérant venant des collecteurs 7 et 8 n'est pas conduit seulement autour des cylindres; une au- tre ouverture de sortie se trouve encore à l'extrémité inférieure des collecteurs en 17 et 18 ; de là de l'air
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réfrigérant est soufflé le long des soupapes et ce tout d'abord sur les soupapes de sortie 19 et 20, dont les tu- bulures 21. 22 sont pourvues de nervures réfrigérantes.
Après passage sur les soupapes d'échappement, l'air réf ri- gérant est réchauffé et peut en conséquence réchauffer le mélange combustible arrivant par les tubulures d'admission 23, 24.
Les tubulures 21 et; 22' des soupapes d'échappe- ment 19 et 20 ne forment pas directement les sièges pour ces soupapes : ce siège est au contraire entouré par une chemise bon conducteur thermique, qui est balayée par l'a- gent réfrigérant. L'intercalation de cette partie de con- duction thermique particulièrement bonne, permet un bon refroidissement de la soupape d'échappement, sans que de ce fait d'autres éléments de construction importants fonctionnent dans des conditions de marche désavantageu- ses ; on en arrive notamment à ce que la chaleur engen- drée dans le voisinage de la soupape d'échappement est en- levée au point même où elle est engendrée, et ne passe donc dans d'autres parties, par exemple dans le fourreau du cy- lindre. La partie en bon conducteur thermique intercalée à la soupape d'échappement est désignée par 22'.
Les lumières d'entrée et de sortie 11, 12, 13, 14, prévues sur les chemises réfrigérantes des cylindres s'étendent jusqu'à l'extrémité des chemises, ce qui réduit dans une certaine mesure leur rigidité propre et leur ca- pacité de renfort du carter des manivelles. Pour y remé- dier, les cylindres 25 sont pourvus de brides de fixa- tion 26 qui se trouvent sur le côté soupape de la course du piston et qui recouvrent les extrémités des lumières d'entrée et de sortie d'air des chemises réf rigéra ntes.
De ce fait, le dispositif en forme de boite, constitué par les chemises d'amenée d'air, est encore plus renforcé. La fixation des cylindres a lieu par exemple au moyun de vis 27.
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Mais la disposition des orides de fixation dans le voisinage de la culasse du cylindre sert non seulement à augmenter la rigidité dans l'assemblage avec les chemi- ses réfrigérantes, mais comporte aussi des avantages en ce qui concerne le contrôle des changements de forme provo- qués par la chaleur. Des cylindres à refroidissement par ,air, dont les brides de fixation se trouvent dans le voi- sinage du point mort inférieur du piston, se dilatent com- me on sait en service, par suite de l'échauffement de ma- nière que le jeu des soupapes augmente, car le pivot des leviers basculants s'écarte, lors de la dilatation des cylindres, de l'extrémité des tiges poussoirs.
Comme un trop grand jeu des soupapes est fréquemment cause de sé- rieuses ruptures de soupapes, les moteurs à combustion in- terne de grande puissance à refroidissement par air sont équipés d'un dispositif de compensation pour le jeu des soupapes. Il en résulte des constructions compliquées, coûteuses et lourdes. Par contre, avec la disposition de l'invention il n'est pas nécessaire de prévoir une compen- sation particulière du jeu des soupapes. Le cylindre se dilate dans ce cas vers le vilebrequin, ce qui n'a pas d'influence sur la position du pivot pour les leviers de soupapes. Les -chemises d'air de refroidissement, sur les- quelles les brides des cylindres sont fixées, restent suf- fisamment froides, de sorte que de ce point aussi il ne peut se produire de déplacement du pivot des leviers de soupapes.
Si cependant les chemises réfrigérantes se dila- taient, par suite du faible échauffement encore existant, au point que le jeu des soupapes pourrait en être influen- cé de manière nuisible, on assure une compensaticn dans le moteur de l'invention du fait que l'air réfrigérant soufflé autour des cylindres et ainsi réchauffé frappe les tiges poussoirs 28 et 29 et les réchauffe au point de compenser la dilatation des chemises d'air réfrigérant de
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manière effective.
Comme au passage à travers les chemises réfrigé- rantes, l'air réfrigérant prend de notables quantités de chaleur, son volume augmente. Afin d'éviter une réaction sur la soufflerie et en conséquence une plus grande dépen- se de force pour cette soufflerie, les chemises réfrj gé- rantes sont disposées excentriquement autour du cylindre, Aux lumières d'entrée d'air 11 et 12, elles se trouvent plus près de la chemise du cylindre qu'aux lumières de sortie d'air 13 et 14.
En conséquence, les nervures réfrigérantes 30, 31, adaptées au diamètre de la chemise réfrigérante; ont aux points d'entrée d'air une hauteur moindre qu'aux points de sortie d' air.
Dans les fig. 3 à 5, on a désigné par 1 le carter des manivelles du moteur à combustion interne, 2 et 3 désignent les deux rangées de cylindres disposées en V. La soufflerie réfrigérante 4 débite de l'air réfrigérant par la tubulure 5 et le tuyau 6 dans le collecteur 7, qui se trouve entre les deux blocs de cy- lindres. Les cylindres sont pourvus de nervures réfrigé- rantes 8 et de chemises réfrigérantes 9. L'air réf ri- gérant passe du collecteur 7 par des lumières 10 entre les chemises réfrigérantes des rangées de cylindres et par des lumières 11 à l'extérieur. Du fait de l'introduc- tion de l'air dans le collecteur sur le côté détourné de la soufflerie réfrigérante, on obtient une position avan- tageuse des lumières de sortie, car l'air peut s'écouler à l'opposé de la direction de marche.
Dans les moteurs actuels refroidis par souffle- rie, les cylindres peuvent, suivant leur position par rap- port à la soufflerie d'air, recevoir des quantités d'air réfrigérant différentes, car conformément aux points de prise se succédant, il se produit une forte chute de pres- sion jusqu'au dernier de ces points. Le cylindre le plus
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mal refroidi réduit le rendement en puissance de l'ensem- ble du moteur. Par contre la présente invention indique le moyen de fournir de l'air réfrigérant même à un grand nombre de cylindres,de manière. égale, et d'utiliser ces cylindres pour le maximum de puissance.
R E V E N D I C A T 1 0 N S : -
1 Moteur polycylin.drique à refroidissement par air avec soufflerie réfrigérante, caractérisé en ce que la soufflerie débite dans un collecteur dont la pres- sion est égale en tous points et d'où des quantités d'air réfrigérant égales sont conduites aux divers cylindres, entourés de chemises de conduite d'air et pourvus de ner- vures réfrigérantes, par des lumières à étranglement de forme appropriée, conformément à la charge thermique du cylindre à des distances différentes du point mort du pis- ton,
2 Moteur d'après 1 , caractérisé en ce que le collecteur se trouve entre les blocs de cylindres d'un moteur série en V (fig. 3 à 5).
3 Moteur d'après 1 et 2 , caractérisé en ce que l'air est conduit au collecteur sur le côté détourné de la soufflerie réfrigérante,
4 Moteur d'après 1 , caractérisé en ce que le collecteur s'étend le long d.e la rangée de cylindres d'un moteur série.,
5 Moteur d'après 1 , caractérisé en ce que dans les moteurs à plusieurs séries ou rangées de cylin- dres, les collecteurs se trouvent sur les surfaces exter- nes des rangées et l'air réfrigérant sort entre les ran- gées de cylindres.
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