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" Perfectionnements apportés aux moteurs à combustion interne, notamment à ceux à deux temps
L'invention est relative aux moteurs à combustion Enter- ne ; et elle concerne plus particulièrement, parce que c'est en leur cas que son application semble devoir offrir le plus d'in- terêt, mais non exculsivement, parmi ces engins, les moteurs à deux temps*
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, lesdits en ' gins,qu'ils répondent, mieux que jusqu'à présent, aux desidera- ta de la pratique.
On connaît déjà des moteurs de ce genre dans lesquels la chambre de compression!) lorsque le piston est au voisinage deson point mort haut, constitue substantiallement une capacité en forme de tore ou semblable.
L'invention consiste, principalement, à agencer de ma- nière telle les moteurs de ce type particulier que,lorsque le
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f J-100e piston ese au voisinage de son pointhiort haute la sufface éri- "f 4A-n4JtIÚ1 ' 1 1f phérique annulaire du fond de piston se 3ràeVsuÉÉÎÉ 4
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ment tangentiellement,,avec la susdite capacité en forme de tore ou semblable et Tienne s'accoler à un très faible jeu près, avec la zone périphérique du fond de cylindre afin que l'air lors de la fin de la course montante dudit piston, soit refoulé vers l'axe du cylindre, tangentiellement aux parois de la chambre de compression.
Elle consiste, mise à part cette disposition principa- le en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de préfé- rence en même temps, et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'ap- plication, ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les moteurs du genre en question comportant application desdites dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement. ainsi que les ensembles, fixes ou mobiles comportant de tels moteurs..
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du des- sin ci-annexée lesquels complément et dessin sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
La fig, 1, de ce dessin, montre, en coupe axiale, la partie supérieure de l'ensemble cylindre-piston d'un moteur à combustion interne établi conformément à l'invention,
La fig. 2 montre, de même, ledit ensemble cylindre-pis- tonp ce dernier organe étant figué au voisinage de son point mort bas.
La fig. 3 est une coupe selon 3-3 fig. 2 du cylindre représenté sur cette dernière figure.
Les fig. 4 et 5, enfin, montrent, semblablement à la fig. 1, lapartie supérieure de deux ensembles cylindre-piston de deux moteurs à combustion interne établis conformément à deux variantes de 1 invention.
Selon l'invention* et plus particulièrement selon ce- .11,
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lui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de ré- alisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférences se proposant d'établir un moteur à combustion interne à deux temps, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
On constitue l'ensemble de ce moteur, à l'exception de sa chambre de compression, voire de ses lumières d'admission et d'échappement, s'il doit en comporter, de n'importe quelle façon appropriée, par exemple en ayant recours à l'un des modes de ré- alisation usuellement adoptes.
En ce qui concerne, maintenant, ladite chambre de com- pression,- on l'agence de manière telle, que, lorsque le piston est au voisinage de son point mort haut, elle constitue une capacité en forme de tore au semblable,
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dt quep au même instante la surface périphérique annulai- ..J n4d/I-' , re 1 du fond de piston se raccor eJsubstantiell me t tangentiel- lement avec la susdite capacité en forme de tore ou semblable et vienne s'accoler, à un très faible jeu près (ce jeu pouvant varier entre le minimum mécaniquement admissible, par exemple à 0,5 mm, et une valeur de plusieurs millimètres, et étant, par exemple encore, de 1 mm pour un moteur de 100 mm d'alésage), avec'la zone périphérique du fond de cylindre, afin que l'air, lors de la fin de la course montante dudit piston,
soit refoulé vers l'axe du cylindre tangentiellement aux parois de la chambre de compression6
On est ainsi conduit à donner au fond de piston une forme de révolution présentant en son centre une saillie 3 pro- pre à délimiter la surface torique dans la partie voisine de son axe, cette saillie étant avantageusement engendrée par la rotation autour dudit axe d'un arc de courbe(parc exemple de eer- clé) se raccordant, de préférence, tangentiellement avec les gé- nératrices de la surface périphérique annulaire du fond de pis- On donne alors à la cavité 4, à faire comporter au fond
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de cylindre, une forme intérieure, également de révolution,
en- hendrée par une courbe fermée prolongeant substantiellement le susdit arc de courbe et se raccordant-avec la zone périphérique 2 du fond de cylindre au droit d'une ouverture faisant commun!'- quer la cavité 4 avec le cylindre proprement dit.
On dispose, avantageusement, l'injecteur 5 au fond et dans l'axe de la cavité 4, un passage 6, par exemple conique, encore, étant,avantageusement@ prévu pour assurer la communication entre le nez de l'injecteur et ladite cavité.
On agence de préférence, de manière telle, l'injec- teur 5 que le combustible qu'il projette se répartisse dans tou- tes les directions par rapport à l'axe de l'ensemble, ce pour- quoi, par exemple, on l'établit de façon qu'il dirige son jet ou ses jets sur le sommet de la saillie 3, afin que le combustible vienne se pulvériser sur ladite saillie et soit déflecté laté ralement à son contact.
Afin d'accentuer cet effet) on peut donner au sommet de la saillie 3 une forma substantiellement conique, de préférence à génératrice concave,, d'axe coïncidant avec l'axe général de l'ensemble cylindre-piston*
On conçoit qu'alors, lorsque le piston remonte, l'air qui se trouve dans l'espace compris entre la surface 1 et la zone 2 se trouve violemment repoussé vers le centre selon les génératrices de la surface 1.
Les filets d'air remontent ensuite le long des parois incurvées de la saillie 3, parois qu'ils quittent pour venir s'appuyer tangentiellement contre les parois de la cavité 4.
Ainsi. lorsque le piston est à son point mort haut, donc au moment de l'injection, il se produit un tourbillonnement de l'air selon les cercles générateurs du tore et les filets d'air en mouvement sont rencontrés par les jets de liquide pul- vérisé qui se répartissent dansl'air de façon homogène.
Bien entendu, la surface périphérique annulaire 1 du fond de piston peut être soit tronconique en relief (fig, 1),
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soit plane (fig. 4), soit tronconique en creux (fig. 5).
De même ses génératrices pourraient ne pas être rec- tilignes mais présenter toutes formes incurvées appropriées, de préférence une forme tournant sa concavité vers le fond du cy- lindre. quel que soit le mode réalisation adopté, on conçoit que l'on peut agencer et fixer en place la saillie 3 de n'impor- te quelle manière appropriée à condition, toutefois, de la cons- tituer en un matériau résistant bien à la chaleur, ce qui, en général amène à la rapporter sur le fond de piston.
C'est ainsi que, ainsi que réprésenté sur la fige 1, on peut se borner à faire comporter à cette saillie une tige 7 filetée à son extrémité et à laquelle on fait traverser le fond de piston pour y visser ensuite un écrou de serrage 8.
On peut également donner à la base de la saillie un diamètre plus important (par exemple de l'ordre du tiers de l'a- lésage) et donner à la tige 7 un diamètre presque aussi grand, ce qui peut amener à faire cette tige creuse (fig. 5), voire à emboîter dans le fond du piston une embase tronconique du genre de celle représentée par la fig. 4 et que l'on interpose entre la saillie 3 et sa tige 7,
Dans certains cas, l'écrou 8 pourra servir à-maintenir en place un élément 9 en métal bon conducteur de la chaleur et auquel on aura donné, selon une disposition connue, une forme intérieure substantiellement ogivale afin de permettre un bon écoulement des calories du fond vers. la jupe du piston.
En ce qui concerne maintenant, les lumières d'admis- sion 9, lorsque le moteur à établir doit en comporter, on les oriente de préférence de manière telle que l'air pénètre dans le cylindre selon une direction oblique par rapport à l'axe dudit cylindre en se dirigeant versla culasse.
On dispose alors, avantageusement, lesdites lumières d'admission de manière telle qu'elles soient diamétralement op- posées deux à deux pour que l'air entrant se rassemble dans. la
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zone centrale du cylindre selon un courant ascendant péne- trant directement dans la cavité 4 et la balayant parfai- tement.
On peut donner aux conduits amenant l'air aux lumières soit une inclinaison du même ordre que celle des génératrices de la surface périphérique du fond de piston, si ce dernier est convexe* soit, et mieux, dans tous les cas, une inclinaison plus grande, de par exemple 35 à 70 par rapport aux plans perpendiculaires à l'axe,
Il y a lieu denoter que, par suite de la forme même de la cavité 4, l'air qui y pénètre tend à prendre un mouvement de tourbillonnement de même sens que celui qui sera causé par la suite lorsque le piston sera remonte jus- qu'à son point mort haut.
En ce qui concerne, enfin, les lumières d'échapw pâment 10, lorsque le moteur à établir doit en comporter, on les dispose également vers la base du cylindre, ce grâce à quoi, lorsque l'air admise après être monté dans la zone centrale, du cylindre, redescendra par la zone périphérique en repoussant devant lui les gaz brûlés du cycle précédent, ces derniers seront ainsi dirigés vers lesdites lumières.
Afin d'éviter autant que possible le mélange de l'air entrant avec les gaz sortant, il y aura intérêt, sur- tout si les lumières d'admission sont au moins en partie disposées à la même hauteur que celles d'échappement, à répartir ces derniers entre les lumières d'admission de telle manière que, vues en plan, selon l'axe du cylindre, les lumières d'échappement soient dans des zones angulaires différentes de celles occupées par les lumières d'admis- sion.
Il est même avantageux de grouper les lumières ainsi que représenta sur la fig. 3, c'est-à-dire de dispos
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pereles lumières d'échappement dans les zones subsistant entre les précédentes. Les gaz sortant auront ainsi un passage suffi- sant pour se diriger vers les lumières d'échappement et n'auront avec l'air entrant que le minimum de surface de contact.
En suite de quoi on obtient un moteur dont le fonc- tionnement et les avantages ressortent suffisamment de ce qui précède pour qu'il soit inutile d'entrer à leur sujet dans de longues explications.
Il y a lieu de noter, cependant, que ces moteurs pré- sentent, par rapport à ceux dont la chambre de compression est agencée de manière telle que le tourbillonnement se produise en sens inverse de celle indiquée plus haut dans une chambre de forme également en forme de cône$ les avantages ci-après: plus grande légèreté du piston en raison des plus faibles dimensions de la saillie portée par ce dernier; moins grand échauffement du piston en raison de la moins grande surface exposée à la combustion et du fait que l'air ren- contrant les jets de combustible se dirige vers la culasse qui est refroidie et non vers le piston;
température moins haute des arêtes que doit forcément comporter l'un des éléments délimitant la chambre de compres- sion car, selon l'invention, ces arêtes sont portées par la cu- lasse qui est efficacement refroidie ; moins grande perte de charge, aussi bien pendant la com- pression que pendant la combustion et la détente, le passage offert à l'air pour entrer dans la cavité 4 n'étant restreint que tout à la fin de la remontée du piston, moment où. il se produit une impulsion violente provoquant un tourbillonnement énergique.
Enfin, ainsi que déjà dit, le tourbillonnement amorcé lors de l'entrée de l'air de balayage dans la cavité 4 est du même sens que celui causé, à la fin de la'remontée du piston par les formes mêmes du piston et de la culasse.
Comme il va de soi, et comme il ressort d'ailleurs fil.
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déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été explicités; elle en embrasse, au contraire, toutes les va. riantes, notamment:
celles où les courbes génératrices et directrices de la chambre de compression ne seraient pas des cercles, mais toutes autres courbes, ellipses ovoïdes, etc., et celles où les dispositions de lumières d'admission, voire d'échappement, venant d'être indiquées,seraient utilisées concurremment à des fonds de cylindre comportant une cavité 4, ou à des fonds de pistons, de formes autres que celles plus par- ticulièrement décrites par exemple provoquant un tourbillonne- ment de l'air en sens inverse.