BE404515A - - Google Patents

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BE404515A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2700/00Measures relating to the combustion process without indication of the kind of fuel or with more than one fuel
    • F02B2700/03Two stroke engines
    • F02B2700/031Two stroke engines with measures for removing exhaust gases from the cylinder
    • F02B2700/032Two stroke engines with measures for removing exhaust gases from the cylinder by means of the exhaust gases

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Description


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  " Dispositif d'échappement pour moteur à explosion ou à   combus-   tion interne 
Dans la demande de brevet belge déposée ce jour sous le n    pour:   " Moteur à explosion ou à   oonbustion   interne ", une description est donnée des phénomènes qui se manifestent dans un moteur à combustion interne quand l'échappement a lieu, et il est fait mention, en particulier, du fait que les gaz d'explosion, au moment de l'échappement , forment une masse se déplaçant à grande vitesse et possédant des propriétés similaires à oelles d'un corps élastique.

   Ce corps en quittant le   oylindre   frappe le milieu gazeux extérieur relativement fixe, qui sera l'atmosphère extérieure ou l'atmosphère contenue dans la   conduite   d'échappement et, en raison de l'inertie de cette atmosphère,le corps de gaz formé par l'explosion rebondit en arrière et en avant plusieurs fois entre l'intérieur du cylindre et ladite atmosphère, imprimant en même temps un mouvement en avant à ladite atmosphère. Si l'échappement a lieu dans une conduite, par   exem-   

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 ple, l'atmosphère de la conduite, sous l'influence de ces chocs   répétés¯,sera   éventuellement animée d'un mouvement de la même vi- tesse que ledit corps et l'ensemble formera alors une   colonne   qui s'éooulera rapidement vers l'extérieur. 



     D'abord,   les gaz d'explosion ont un rapide mouvement de va- et-vient et possèdent des propriétés similaires à celles d'un corps élastique, dont la tonne et le volume sont, dans une cer- taine mesure, indépendants de ceux de l'espace dans lequel il se meut. 



   Quand ce corps sort du cylindre pour la première fois, et avant qu'il n'y retourne, un vide partiel très élevé existe dans ce cylindre; ce vide, s'il pouvait être maintenu, serait   éminem-   ment favorable pour assurer le remplissage subséquent du cylindre au moyen de mélange carburé ou d'air frais , pour effectuer le cycle suivant,   o'est-à-dire ,   si l'on pouvait empêcher le corps de gaz de retourner dans le cylindre après qu'il a rebondi sur l'obstacle oréé par l'atmosphère gazeuse extérieure. 



   Pour obtenir un tel résultat, on a proposé d'employer des soupapes mécaniques mobiles, mais ces soupapes, en particulier pour des moteurs fonctionnant à grande vitesse, ne donnent pas de résultats satisfaisants pour les raisons suivantes: 
En premier lieu, l'inertie d'une soupape mécanique est   tou-   jours beaucoup plus grande que celle de la masse résultant de l'explosion, de sorte qu'elle ne peut fonctionner en synchronisme avec le mouvement de va-et-vient à très haute fréquence de cette masse. Il en résulte une fermeture retardée, en raison de la- quelle une fraction des gaz peut rentrer dans le cylindre; ladite masse est soindée et sa vitesse de déplacement normale est complètement détruite.

   La fraction des gaz qui est rentrée dans le cylindre y reste et, en raison de sa compression très élevée, contrarie considérablement le remplissage subséquent du cylindre, quelque petite que cette fraotion de gaz puisse être. 



   Afin de réduire cet inconvénient autant que possible, on 

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 peut construire oes dispositifs obturateurs de manière qu'ils soient très légers, mais il en résulte nécessairement une certaine fragilité. 



   Enfin, la présence d'une soupape mobile de ce genre sur le trajet suivi par les gaz d'échappement   complique   la   fabrioa-   tion et le montage, elle nécessite un graissage rendant possi- ble la produotion de fumée à l'échappement et requiert que le moteur soit maintenu aussi froid que possible à l'éohappe- ment. 



   L'objet de la présente invention est de prévoir des moyens perfectionnés qui soient exempts des inconvénients sus- mentionnés. 



   Ce dispositif assure l'évacuation da cylindre en utilisant les propriétés très particulières des gaz d'explosion pendant      les   phénomènes   qui ont été exposés ci-dessus et, en particulier, le fait qu'ils se comportent comme un corps élastique qui re- bondit conformément à des lois très différentes de oelles qui régissent l'écoulement de gaz ordinaires. 



   Le synohronisme de l'obturation de l'échappement aveo l'écoulement des gaz vers l'extérieur à partir du cylindre peut ainsi être assuré aussi oomplètement et d'une manière aussi satisfaisante que possible. 



   Suivant l'invention, la conduite d'échappement est ainsi formée ou pourvue intérieurement de surfaces défleotrioes que la vitesse d'écoulement vers l'extérieur des gaz d'explosion quittant le cylindre du moteur, lorsqu'ils atteignent lesdites surfaces ne s'en trouve pas réduite, mais qu'une vague de re- tour subséquente desdits gaz d'explosion soit   empêchée   de re- tourner vers le cylindre du moteur et soit amenée à rebondir dans la direction d'échappement sans perte de vitesse. 



   Il est entendu que les pertes dues au frottement sont exoeptées. 



   Suivant une forme de réalisation de l'invention, on fait 

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 usage, sur 1 échappement,   d'une   ou plusieurs parois pratiquement fixes placées pour recevoir la masse de gaz d'explosion sortant du cylindre à la fin de la course d'allumage pendant que cette masse a un mouvement de   va-et-vient   très rapide entre le cylindre et le point de rebondissement'de ce corps sur l'atmosphère ga- zeuse extérieure et de préférence aussi près que possible du cylindre, et pour guider cette masse de gaz d'une manière telle que son mouvement , tout en conservant une grande vitesse, se tranforme en un mouvement tourbillonnaire tel qu'il en résulte la formation d'un tampon qui amène toute vague de retour vers le cylindre à rebondir dans la direotion d'échappement. 



   Ces parois ont pour effet de transformer le mouvement de va-et-vient de la masse de gaz, ainsi reçu, en un mouvement tourbillonnaire d'une manière continue sans choc et sans variations soudaines, de sorte que cette masse de gaz oonserve sa très grande vitesse, et les propriétés d'élasticité et de cohésion exposées   ci-dessus,   de sorte que le tampon qu'elle tonne alors se maintient de lui-même , au moins pendant un certain temps. 



   Si ce tampon est constitué par la totalité des gaz d'é- ohappement, ces derniers sont rassemblés en un corps qui ne peut pas retourner au cylindre; s'il n'est   tourné   que par une fraction de ces gaz, il oonstitue, pour la fraction restante, à son retour, un obstacle sur lequel cette fraction vient frapper sans le dépasser, en considération des propriétés par- ticulières des deux corps gazeux qui sont présents alors. 



   Des formes de réalisation de différents types sont prévus pour la màse en pratique de l'invention. 



   Suivant une première tonne de réalisation, le tampon est formé du corps entier des gaz d'échappement pendant son mouve- 
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 ment en avant qu'il ait rebondi sur l'atmosphère, grâce à des parois disposées convenablement qu'il renoontre quand il sort du cylindre. 



   Suivant une seconde forme de réalisation, le tampon est 

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      aussi   frmé   par toute la masse de gaz, mais pendant son mouve- ment de retour. La paroi ou les parois déterminant la formation de ce tampon sont alors constituées par des déflecteurs placés, d'une part, de façon à permettre le libre passage du corps de gaz, pendant son mouvement en avant, sans le dévier appréoiable- ment, permettant ainsi le choc sur l'atmosphère et le premier rebondissement et, d'autre part, à intercepter ou capter le corps de gaz lors de son mouvement de retour, pour déterminer la for- mation du tampon par ce dernier. 



   Enfin, suivant une troisième forme de réalisation, le tampon est formé par une fraction des gaz durant leur mouvement en avant, et arrête, durant son mouvement de retour la fraction restante      de ces gaz qui a acquis un mouvement de   va-et-vient.   



   L'invention prévoit en outre l'emploi éventuel de parois disposées pour capter cette fraction restante des gaz et l'amener à former un second tampon qui peut soit être indépendant du premier, soit être ajouté à celui-ci pour le renforcer . 



   Le mouvement tourbillonnaire créant le tampon, sous   l'action   des parois suivant l'invention , comme le mouvement de va-et- vient qui se manifeste spontanément en l'absence de ces parois, se calma relativement vite , et une colonne- de gaz est   formée   dans la conduite d'échappement et se meut rapidement vers l'ex- térieur. 



   Ce dispositif présente les particularités suivantes : 
En premier lieu, il est conçu de manière telle que le tam-   pondont   il cause la   formationest   maintenu jusqu'à ce que le cylindre soit chargé, et il empêche ainsi , dans ce cylindre, tout risque d'admission de gaz, préjudiciable tant au rendement en puissanoe qu'au rendement volumétrique. 



   D'autre part, le dispositif de distribution est réglé convenablement afin que l'admission soit achevée quand le tam- pon disparaît. 



   En second lieu, ce tampon a, jusqu'à ce que le cylindre soit chargé, une cohésion et une stabilité suffisantes pour 

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 résister aux pressions susoeptibles de s'exeroer surùlui, à sa- voir : une pression relativement élevée du oôté de l'échappement et une pression très petite, proche du vide, avant le commence- ment de l'admission, du oôté du cylindre . 



   Cette cohésion et cette stabilité diminuent à mesure que le mouvement tourbillonnaire du corps de gaz se calme, mais, grâce au réglage convenable du dispositif, cette particularité peut être sans inoonvénient, en raison du fait que, d'autre part, l'admission d'air frais ou de mélange oarburé frais dans le cylindre, rétablit l'équilibre des pressions sur les deux faces du tampon. 



   Un autre effet remarquable du dispositif suivant l'invention consiste en ce que, quand àe cylindre a été chargé, et que le mouvement tourbillonnaire a disparu, le corps de gaz, en s'écou- lant, produit un effet d'aspiration capable d'améliorer encore le balayage et le chargement du cylindre. 



   Afin de tirer profit de cette particularité avantageuse, l'invention prévoit aussi l'emploi d'un système de distribution conçu de manière qu'il fenne l'admission avec un retard suffi- sant, en prenant soin, naturellement, si le cylindre est chargé de mélange carburé, d'éviter toute perte par le conduit d'échappe- ment. 



   Une autre particularité du dispositif suivant l'invention réside dans le fait qu'il est agencé de manière à foncer le tampon d'obturation très près de l'orifice d'échappement du   cylindre,et   ceci pour les raisons suivantes : 
En premier lieu, la vitesse des gaz est maximum tout près de cet orifice, et o'est par conséquent à cet endroit que le tam- pon est formé dans les meilleures conditions. 



   D'autre part, il n'y a pas avantage à créer et à maintenir le vide à l'extérieur du cylindre,l'espace compris entre l'orifice d'échappement et le tampon étant un espaoe mort inutile, dont l'existence est même préjudiciable au fonotionnement et au rende- 

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 ment convenables au moteur* 
Enfin, le point où le corps de gaz sortant du cylindre rebondit sur le milieu gazeux extérieur est lui-même situé très près de l'orifioe d'échappement du cylindre,et il est   indispen-   sable de placer le dispositif déterminant la formation du tampon entre cet orifioe d'échappement et ledit point de rebondisse- ment, afin que l'obturation soit effectuée suivant la méthode décrite. 



   L'emploi de parois fixes, servant uniquement à catpter   et/guider   le oorps de gaz, permet de prévoit des dispositifs remarquablement simples, de construction robuste, de faible   coût, et d'un fonotionnement absolument sûr ; enpartioulier,   auoune perturbation, due à l'inertie de parties   mobiles,ou   au frottement ou au coincement accidentels empêohant le déplaoe- ment de oes parties, n'est à oraindre. 



   Les parois fixes sont sujettes à s'échauffer ,d'une part, par la chaleur sensible des gaz d'échappement, et en particulier, d'autre part, par le frottement entre ces parois et les gaz qui se déplacent à très grande vitesse. Cet échauffement des parois fixes est pratiquement sans   importance-,     etde   plus, il peut être évité sans aucune difficulté, si c'est nécessaire, par n'importe quel moyen convenable : chemise d'ea, ailettes, etc. 



   L'invention prévoit en outre, oomne cela va être expliqué plus loin, l'emploi de parois ou déflecteurs ayant une forme ou une position réglables pour   permettre   d'adapter le dispositif aux diverses oonditions de fonctionnement du moteur et rassurer ainsi une grande flexibilité de fonotionnement de ce dernier. 



   Il est à noter que la mobilité de certaines parties néoes- saire pour permettre de réglage n'a auoun des inoonvénients de la soupape ou des obturateurs analogues mentionnés   oidessus;   la présence de ces organes réglables ne oomplique pas appréoia- blement l'agencement du dispositif, ils ne se meuven t que quand 

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 un réglage est effeotué, et cela à une vitesse relativement faible; enfin, leur inertie est sans importance . 



   L'invention prévoit en outre une disposition applicable en particulier aux moteurs pour lesquels on doit obtenir des vitesses très faibles par rapport à leur vitesse de fonotionnement normale. 



   En fait, dans ce cas, la quantité des gaz d'échappement et leur vitesse ont des valeurs très faibles par rapport à celles correspondant aux oonditions de fonctionnement normales. 



   Il est alors difficile de former et de maintenir un tampon obturateur dans les oonditions susdites,et cela d'autant plus que, si le mécanisme de distribution est réglé pour produire, entre l'ouverture de l'échappement et oelle de l'admission pour l'admission suivante, un retard oorrespondant à une fraction défi- nie du cycle, la durée de ce retard est inversément proportionnelle à la vitesse du moteur; il en résulte que le tampon, déjà moins important et moins stable, comme on vient de l'expliquer, doit cependant être aapable de " tenir " plus longtemps pour permettre au chargement du cylindre d'avoir lieu. 



   Un premier moyen prévu par l'invention pour éviter cet   incon-   vénient consiste en la combinaison, avec les parois susdites,d'une soupape ou autre dispositif   équivalent,   dont le fonotionnement soit satisfaisant aux vitesses de fonctionnement très faibles. 



   De plus, même si, au   oonmenoement   de   l'échappement,cette   sou- pape ne se fenne pas avec la rapidité voulue, la formation du tampon par le corps de gaz donne le temps à oette fermeture d'avoir lieu, après quol, même si le tampon est détruit prématurément,la . soupape reste fermée et maintient l'obturation pendant un temps suffisant. 



   Différentes formes de réalisation de ce dispositif vont être décrites ci-après. 



   L'invention prévoit en outre un autre moyen qui consiste à modifier convenablement le mécanisme de distribution, et en parti- oulier, le laps de temps entre l'échappement et l'admission, 

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 afin que la période de temps pendant laquelle le tampon d'obtu- ration doit "tenir " soit, à vitesse faible, réduit dans les proportions   requise s.   



   Un dispositif de ce genre peut être construit de toute ma- nière oonvenable,par exemple, au moyen d'un manohon ou autre ob- turateur réglable coopérant avec les lumières de distribution, d'un mécanisme pennettant de modifier la position angulaire des cames ou autres pièces oontrôlant le mécanisme de distribution, etc. 



   Ce dispositif peut être contrôlé soit à la main, soit auto- matiquement,par exemple par les variations de vitesse du moteur, ou par le fonotionnement du dispositif contrôlant l'admission du combustible (papillon du carburateur, pompe d'injeotion) etc. 



   On peut faire usage , pour la marche dans les conditions de fonctionnement exceptionnelles obtenues pendant le démarrage et jusqu'à ce que le moteur ait acquis une vitesse suffisante, du moyen déorit dans la demande de brevet susmentionnée, et qui consiste à insuffler de l'air dans le cylindre. 



   Dans les dessins ai-annexés,les figures 1 à 11 représentent plusieurs formes de réalisation de l'objet de l'invention,qui vont être décrites ci-après à titre d'exemple seulement. 



   Dans oes figures,les flèches   indiquent   le déplacement des gaz pendant leur mouvement de va-et-vient ou de tourbillonnement à grande vitesse utilisé pour la produotion du tampon   d'obtura.-        tion ; les flèches en trait plein   correspondant   au mouvement en avant, et les flèches en trait mixte correspondant aux mouve- ment de retour après rebondissement. 



   A titre d'exemple, il est supposé que ce dispositif est appliqué à un moteur comprenant un   oylindre   l,dans lequel ooulis- se un piston 2 actionnant le vilebrequin par l'intermédiaire d'une bielle 3. 4 désigne le conduit d'admission et 5 la soupape d'admission contrôlée; par exemple,par une lame ou tige de poussée et une brimbale 6. 

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   7 désigne le conduit d'échappement débouchant dans le cylindre par une ou plusieurs lumières 8 découvertes par le piston 2 quand il arrive près de son point mort inférieur. 



   Ce moteur peut être du type à explosion, c'est-à-dire, qu'il est alimenté , par le conduit 4, en mélange carburé fourni par un carburateur (non représenté), ou du type à combustion.,   o 'est-à-dire   qu'il peut être alimenté, d'une part, en air,par le conduit 4, et d'autre part,en combustible , par une pompe et un injeoteur (non représenté). 



   Suivant l'invention, sur le conduit d'échappement 7 sont disposées des parois destinées à capter et guider,dans les   oondi-   tions exposées, la masse formée par les gaz d'échappement.pendant, qu'elle est animée d'un mouvement très rapide,avant qu'elle ne retourne vers le cylindre 1. 



   Une première partioularité de ce dispositif réside dans le fait que l'axe X X du conduit d'échappement est de préférence dirigé vers le bas,   c'est-à-dire   qu'il forme aveo l'axe Y Y du cylindre., un angle relativement aigu Ó. D'une manière générale, le conduit d'échappement est placé,par rapport au   cylindre,de   manière à imprimer au corps de gaz un changement de direotion 
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 aussi petit que possible,e'est-à-dire b, oelui-oi le moins possible. 



   Suivant les figures 1,2w la paroi intérieurere du conduit 7 forme une oavité en forme de tore 9, en regard de laquelle un dé- 
10   fleoteur/est   disposé suivant l'axe   X X.   



   Ce déflecteur présente une partie conique 10a, dont le som- met fait faoe au   oylindre   1, et ledit défleoteur est placé de manière à guider les gaz,quand ils sortent du   cylindre,vers   le tore 9, suivant F1. 



   Les gaz oaptés et guidés par la paroi intérieure du   tore,ainsi   que par une partie 10b du déflecteur 10 qui complète ce tore, tourbillonnent suivant F2 et forment un tampon obturateur. 



   Quand le mouvement tourbillonnaire arrive à sa fin, les gaz 

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 sortent à l'extérieur à travers un espace libre 11 existant entre le défleoteur 10 et l'arête du tore 9. 



   Une partie des gaz peut aussi passer directement à travers cet espace 11 sans être oaptée par le tore 9, et, suivant le parcours indiqué par F3, rebondit comme cela a été exposé oi-des- sus.et retourne suivant F'1, Elle rencontre alors le déflecteur 10, dont l'extrémité inférieure est formée, comme indiquée en 10c, pour l'envoyer dans le tore 9 suivant F'2. 



   Cette fraction des gaz rencontre alors le tampon formé en F2, qui l'empêche de retourner au   cylindre .   



   Quand le mouvement tourbillonnaire du tampon arrive à sa fin, tous les gaz oontenus dans le conduit forment une colonne qui s'éohappe rapidement, comme cela a été dit. 



   La figure 3 représente une variante comprenant, dans la paroi du conduit d'échappement , un tore 9 similaire à oelui de la forme de réalisation décrite précédemment et, en regard de ce tore, un déflecteur 12 constituant deux parois 12a., 12b qui guident aussi les gaz suivant F1-F2 
La différence par rapport à la forme de réalisation pré- oédente réside dans le fait que l'extrémité inférieure du dé-   fleoteur   reçoit la forme, en 12c, d'une partie de tore, de ma- 
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 nière à oapter les ga qui peuvent avo r dépassé le tore suivant P3 et ont rebo ¯<,-<x* <' a t.

   e ?-M<-e-- - " ' ' é F} 1 4 vant F3 et ont rebondi suivant F , ou bien pour les envoyer, suivant F1'4, tangentiellement au premier tampon, de façon qu'ils renforcent celui-ci au lieu de oourir le risque de le détruire,   comme   dans la première forme de réalisation dans laquelle ils sont admis radialement . 



   Dans la variante représentée par la figure 4, le tore formé par la paroi intérieure du conduit d'échappement se   temine,   du côté inférieur, par une partie inclinée conique 13. 



   Le déflecteur 14 présente , du coté supérieur, deux parties 14a- 14b qui constituent un tampon, suivant F1-F2 de la ma- nière déorite. Du côté inférieur, il présente une partie 14c parallèle , ou presque parallèle, à la paroi 13. 

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   Dans ces conditions, la fraotion des gaz qui s'est échappée suivant F3 et a rebondi suivant F1 est guidée, entre les deux parois 14c- 13 , suivant F'5. de manière à entrer tangentielle- ment dans le tore 9 et à former un tourbillon F'6 qui s'ajoute au tourbillon   F2 et   renforce le tampon obturateur. 



   Dans les formes de réalisation précédentes , le tampon obtura- teur est formé par la totalité ou par une partie des gaz pendant leur mouvement en avant. On va décrire ci-après des dispositifs dans lesquels les parois suivant l'invention sont disposées de ma- nière à permettre au corps de gaz entier de passer librement pen- dant son mouvement en avant, et à le oapter et à former le tampon obturateur pendant son mouvement de retour . 



   La forme de réalisation représentée par la figure 5 comprend 
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 deea-Ile Y4 un déflecteur 15.,Y-dans une partie bombée 16 du conduit d'échappe- ment et formé de manière à présenter aux gaz, du côté supérieur./ une surface unie et oontinue 15a de forme conique, se terminant par une partie oonvexe, ayant la forme d'une fraction de tore,et, du côté inférieur, une cavité ou creux 15v ayant aussi la forme d'un tore. 



   Quand ils sortent du cylindre, les gaz entrent dans l'espace 17 existant entre les parois 145a et 16, et oes parois ayant une forme unie et continue, le mouvement et les propriétés   particuliè-   res des gaz ne sont soumises à auoune perturbation. Ces gaz s'éch - pent à grande vitesse suivant F4-F5,ils rebondissent sur l'atmos- phère ,et retournent, aussi à grande vitesse, sous la   fbrme   d'un corps élastique tel qu'indiqué en M. Ce corps M est capté par le creux 15b, dans lequel il forme un tampon obturateur en tourbillon-   nant   suivant F'7. 



   La disposition suivante a aussi été prévue dans cet appareil. 



   Quand la vitesse de fonctionnement du moteur croît, il est avantageux de prévoir pour les gaz sortant du cylindre un passage de seotion transversale plus grande, afin d'éviter de faire obsta- ale à oes gaz, dont le volume, et probablement aussi la vitesse, som plus importants. Inversement, quand la vitesse de fonctionnement 

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 diminue, il est avantageux de maintenir toujours les mêmes conditions   dedfonotiomement   en réduisant la seotion du passage, et en réglant les parois du dispositif d'une manière telle qu'el- les captent toujours ce corps de gaz, à son retour,dans les mêmes conditions. 



   A cette fin, dans la forme de réalisation représentée à la figure 5, le défleoteur 15 est monté, de façon à pouvoir ooulis- ser, sum un support 18 disposé suivant l'axe du conduit d'éohap- pement, d'une manière telle qu'il puisse être déplacé dans la direction de la flèche F pour diminuer la seotion du passage 17 et déplacer le creux 15b vers la masse ou corps M quand la vitesse de fonctionnement du moteur diminue, ou inversément, quand cette vitesse de fonotionnement augmente . 



   Ce mouvement ooulissant est oontrôlé de l'extérieur par un levier 19 pouvant pivoter autour d'une cheville fixe   20;   ce le- vier peut lui-même être actionné'soit automatiquement,soit à la main, et, éventuellement,il peut être maintenu fixe dans une position   quelconque,   par exemple au moyen d'un châssis à fente 
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 2z 4 21 et d'une vis de serj?age, 
Figure 6 représente une forme de réalisation du même type que la préoédente, dans laquelle le défleoteur 23 comprend deux éléments montés en série et formant chacun, du oôté supérieur, une paroi unie et continue 23a 23'a pour permettre aux gaz de s'échapper librement pendant le mouvement en avant suivant F6 et, du coté inférieur, un creux 23b, 23'b en forme de tore. 



   Ces deux éléments sont placés respectivement en regard de deux parties bombées 16, 16' du conduit d'échappement. 



   Le corps de gaz , quand il retourne vers le cylindre sui- vant kF'8.est capté par le creux inférieur 23'b et forme, en tourbillonnant suivant F'9. un tampon obturateur; si une partie de cette vague de retour passe au delà du creux 23'b , suivant F'10.,elle est oaptée par le creux supérieur 23b qui l'oblige à former, en   tourbillonnant   suivait F'11, un autre tampon, de sorte qu'il est possible, au moyen de ces oreux étagés, d'empêcher 

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 en tous oas tout retour des gaz au cylindre . 



   Il est aisé, si c'est nécessaire, de refroidir les parois de oe dispositif; suivant la figure 6, par exemple, la chemise d'eau 24 pour le refroidissement du cylindre est disposée, en 24a, autour du conduit d'échappement. Si   0' est   nécessaire, le refroidissement des parois du déflecteur pourrait même être assu- ré par une circulation d'eau dans ce dernier. 



   Naturellement, on peut faire usage, suivant les circonstances, de déflecteurs oomprenant un nombre quelconque d'éléments en sé- riel Suivant la figure 7, par exemple, le déflecteur 25 comprend trois de oes éléments. 



   De plus, la paroi intérieure forme aussi, vers le   coté   infé- rieur, des oavités ou des creux propres à capter les gaz qui peuvent avoir passé au delà de ceux du   déflecteur.   



   Ces creux sont indiqués au dessin, en 26, 26', 26" respeoti- vement en regard de ohaoun des éléments du déflecteur, et ils se terminent par des parois   unie s   et continues 27 ,   27' ,   27" pro- pres à permettre aux gaz de s'écouler librement au cours de leur mouvement en avant, suivant E7. 



   Dans leur mouvement de retour, les gaz sont oaptés en parti- oulier par le creux inférieur du défleoteur 25, suivant F'12; une autre partie est captée par le creux inférieur 26" du conduit d'échappement, suivant F'13;la partie de la vague de retour qui a réussi à passer au delà de oes deux creux est oaptée par les creux suivante du déflecteur et du conduit   d'échappement.   



   Cette combinaison des deux séries de défleoteurs fournit,sous un volume très réduit, six   oaVités   ou creux assurant un rendement très élevé du dispositif. 



   La figure 8 représente un dispositif du même type que oelui représenté à la figure 5, et auquel le perfectionnement suivant a été apporté : du côté inférieur du déflecteur 15, un manchon 28 est disposé dans le conduit d'échappement et est concentrique par rapport à ce dernier. 



   Dans leur mouvement en avant, les gaz sont guidés suivant 

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 F8 dans l'espaoe annulaire 29 existant entre ce manohon et le conduit d'échappement . Dans son mouvement de retour, le corps de gaz M entre dans ce manchon et est guidé par ce dernier, sui- vant F'14,vers la cavité ou creux 15b qui le oapte dans de meilleures conditions. 



   Un autre avantage de ce dispositif oonsiste en ce que,quand une fraction seulement du corps de gaz a rebondi sur l'atmosphè- re extérieure,tandis que l'autre fraotion n'a pas encore rebondi ces deux fraotions sont séparées par le manchon 28 et, au lieu de frotter l'une oontre l'autre, elles frottent respectivement sur les parois unies extérieure et intérieure de ce manchon. 



   L'effet d'opposition exeroé sur le gaz est ainsi oonsidéra- blement réduit, et ceci d'autant plus que la vitesse de chacune des deux fractions de gaz par rapport au manchon est deux fois moindre que la vitesse qu'elles ont l'une par rapport à l'autre. 



   Les figures 9 à 11 représentent des dispositifs comprenant la combinaison de déflecteurs propres à capter les corps de gaz, et de soupapes d'obturation ,ladite combinaison étant prinoipa lement applicable aux moteurs qui doivent atteindre de très faibles   vitesses, comme   cela a été expliqué précédemment . 



   Suivant la figure 9, un support 30 est monté dans le oon- duit d'échappement et est percé , vers le oôté supérieur,d'un canal axial dans lequel ooulisse la tige 31a d'une soupape obturatrice automatique 31. 



   La soupape est pressée dans sa position de fermeture par un levier 32 monté à pivotement sur une oheville fixe 33, et est pressé dans la direction de la flèche F' par l'ergot 34 monté à pivotement sur une oheville 35 et contrôlé par un ressort de rappel (non représenté). 



   Les chevilles 33, 34, ainsi que le ressort de rappel, sont disposés dans une enveloppe 36 placée à l'extérieur du conduit d'échappement. 



   L'extrémité du levier 32   s'appuiesur   une pièce de poussée réglable 37 constituant l'extrémité de la tge de soupape 31a. 

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     La.   lubrification de cette tige de soupape est assurée par un graisseur 38. 



   D'autre part, le support 30 forme, du coté   intérieur,une   cavité ou creux 39 qui capte la vague de retour, retenant suivant F'15, et la guide de manière à former un tampon suivant F'16. 



   Cette obturation, assurée par l'action confinée du creux 39 et de la soupape 31, peut encore être améliorée par l'emploi d'une soupape disposée de manière à constituer une paroi qui capte et guide convenablement le corps de gaz. Dans l'exemple   oonsidéré,   la soupape 31 à la forme d'un cône s'ouvrqtn, vers le côté inférieur, et constitue une cavité ou creux 40 qui peut capter et arrêt er le corps de gaz, même si la soupape n'est pas encore refermée. En outre, il est à noter que l'action du corps de gaz sur le fond de ce creux 40 tend, d'autre part, à aooélérer le mouvement de fermeture de la soupape. 



   Suivant la figure 10, la soupape est constituée par des lames élastiques très légères 41, assujetties, à une extrémité, entre la paroi intérieure du conduit d'échappement et un support fixe 42. 



   Dans la position fermée, les extrémités libres de oes lames se pressent oontre une partie d'appui 43a d'un défleoteur axial 43. 



   Ce défleoteur forme, d'autre part, du oôté inférieur,un creux   44,   en forme de tore, propre à capter et à guider, suivant F'17 le corps de gaz durant son mouvement de retour. 



   Enfin, la figure 11 représente, en combinaison aveo un déflecteur 15' et un manchon 28', du même type que ceux repré- sentés à la figure 8, une soupape de retenue   45   ooulissant longitudinalement sur le défleoteur 15' et pressée vers sa po- si tien de fermeture par un ressort de rappel 46. 



   Cette soupape   45   assure,   oomne   il a été expliqué ci-dessus,   l'ob turation   du conduit d'échappement concurremmejnt avec le 

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 creux inférieur 15'b en forme de tore, du déflecteur   15' ,   aux faibles vitesses de fonctionnement* 
A vitesse de fonctionnement normale, l'obturation est assu- rée uniquement par le corps de gaz convenablement capté et gui- dé, la soupape   45   étant maintenue hors d'action, dans la posi- tion indiquée en trait mixte, par une pièce de poussée 47. 



   Dans cette position, le ressort de rappel 46 est   enfeimé   dans un creux fermé 48 et n'est pas soumis à l'aotion des gaz. 



   La position du déflecteur 15' peut, d'autre part, être ren- due réglable par   unùdispositif     (non   représenté) similaire,par exemple, à oelui qui a déjà été décrit. 



   La combinaison d'une soupape d'obturation et d'un défleoteur assurant l'obturation par le corps de gaz peut être réalisée d'une autre manière; par exemple, oes deux dispositifs peuvent être montés, respectivement sur deux conduites d'échappement   différentes, ou   sur deux lumières débouohant dans une seule et même   conduite,et   l'un ou l'autre de ces dispositifs peut être employé alternativement, grâce à un dispositif de contrôle oonvenable, automatique ou à main, propre à les mettre en action ou hors d'action. 



   Dans les exemples oi-dessus, il n'a été envisagé en par- tioulier qu'un seul cylindre, mais on peut évidemment prendre toutes dispositions convenables pour rendre l'invention applicable à un moteur polyoylindrique. 



   REVENDICATIONS. 

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

Claims (1)

  1. ----------------- 1. Un dispositif d'échappement pour moteurs à oombustion interne,dans lequel la oonduite d'éohappement est formée ou est pourvue intérieurement de surfaces défleotrioes de manière telle que la vitesse d'éooulement, vers l'extérieur , des gaz quittant le cylindre du moteur lorsqu'ils atteignent lesdites surfaces ne s'en trouve pas réduite, mais qu'une vague de retour subsé- quente desdits gaz d'explosion ne peut retourner au cylindre du <Desc/Clms Page number 18> moteur et est amenée à rebondir dans la direotion d'échappement sans perte de vitesse.
    2. Un dispositif d'échappement pour les moteurs à. combustion interne, suivant la revendication 1, dans lequel lesdites surfa- oes défleotrioes sont situées aussi près que possible du ocylin- dre.
    3. Un dispositif d'échappement pour moteurs à combustion EMI18.1 interne, dans lequel la conduite d'échappement ptamac est formée ou est pourvue intérieurement de surfaces déflectrices d'une manière telle que la vitesse d'écoulement, vers l'extérieur,des gaz d'explosion quittant le cylindre du moteur, lorsqu'ils at- teignent lesdites surfaces ne s'en trouve pas réduite, mais qu'un mouvement tourbillonnaire est imprimé aux gaz qui s'éooulent vers l'extérieur , de façon à former un tampon gazeux propre à amener toute vague de retour subséquente desdits gaz d'explosion à rebondir sans perte de vitesse dans la direction d' éohappement.
    4. Un dispositif d'échappement pour moteurs à combustion interne, dans lequel la oonduite d'échappement est formée ou est pourvue intérieurement de surfaces déflectrices d'une manière telle que la vitesse d'écoulement des gaz d'explosion vers l'extérieur, lorsqu'ils atteignent lesdites surfaces,ne s'en trouve pas réduite, mais qu'un mouvement tourbillonnaire est imprimé à toute vague de retour desdits gaz, ce qui amène la va- gue de retour à rebondir dans la direction d'échappement.
    5. Un dispositif d'échappement pour un moteur à combustion interne, comprenant une ou plusieurs parois pratiquement fixes disposées de manière à capter le corps de gaz d'explosion sor- tant du oylindre à la fin de la oourse d'allumages pendant que ce corps est animé d'un mouvement de va-et-vient très rapide entre le cylindre et le point de rebondissement de oe corps sur l'atmosphère gazeuse extérieure et de préférence aussi près que possible du cylindre, et pour guider ce corps de gaz d'une ma- <Desc/Clms Page number 19> nière telle que son mouvement, tout en conservant sa grande vitesse, se transforme en un mouvement tourbillonnaire tel qu'il en résulte la formation d'un tampon qui amène toute vague de retour vers le cylindre à rebondir dans la direction d'échap- pement.
    6. Un dispositif d'échappement suivant la revendication 5, dans lequel les parois oaptent les gaz d'explosion lorsqu'ils sortent du cylindre, pour imprimer à ces gaz un mouvement tour- billonnaire assurant la formation d'un tampon gazeux.
    7. Un dispositif d'échappement suivant la revendication 5, dans lequel les parois sont disposées de manière à permettre au oorps de gaz de s'échapper librement sans perte de vitesse et à le capter durant son mouvement de retour , après rebondisse- ment sur l'atmosphère gazeuse extérieure.
    8. Un dispositif d'échappement suivant la revendication 5, EMI19.1 u. dans lequel les parois captent une partie du oorps de gaz ass- tôt qu'il s'échappe,, pour l'amener à former un tampon obtura- teur tel que la fraction restante, après rebondissement sur l'atmosphère extérieure , soit empêchée de retourner au aylin- dre en venant frapper sur ledit tampon.
    9. Un dispositif d'échappement suivant la revendication 5, comprenant, d'une part, des parois disposées de manière & capter une fraction du corps de gaz aussitôt qu'il s'échappe du oylin- dre, et, d'autre part, d'autres parois disposées de manière à capter la fraction restante, après rebondissement sur l'atmos- phère extérieure.
    10. Un dispositif d'échappement suivant la revendication 5, comprenant, d'une part, des parois disposées de manière à cap- ter une fraction du corps de gaz aussitôt qu'il s'échappe du cylindre, et, d'autre part, d'autres parois disposées pour rame- ner la fraction restante, après,rebondissement de cette der- nière sur l'atmosphère extérieure, aux tourbillons formés par la première fraction, tangentiellement à ces tourbillons. <Desc/Clms Page number 20>
    11. Un dispositif d'échappement suivant la revendication l, dans lequel la disposition des parois oaptant, et guidant le corps EMI20.1 de gaz est réglable, à la main ou automa,tiquementoonfomWnent aux conditions de fonctionnement, de manière à fournir aux gaz, pendant leur course d'échappement, un passage dont la section croit aveo la charge .
    12. Un dispositif d'échappement suivant les revendications 1 et 7, oomprenant un déflecteur mobile axialement par rapport âconduite d'échappement , dans une partie bombée tonnée par cette conduite, autour du déflecteur.
    13. Un dispositif d'échappement suivant la revendication 5, comprenant plusieurs parois disposées en série le long de la com- duite d'échappement pour capter le corps de gaz en plusieurs fractions.
    14. Un dispositif d'échappement suivant la revendication 5, dans lequel au moins une partie des parois oaptant et guidant le corps de gaz est formée par un ou plusieurs creux de la surface intérieure de la conduite d'échappement.
    15. Un dispositif d'échappement suivant la revendication 5, oomprenant, en combinaison avec les parois oaptant les gaz, des parois disposées longitudinalement de manière à séparer les corps de gaz animés d'un mouvement dans la direotion d'échappe- ment de ceux animés d'un mouvement de retour, et à guider les se- oonds vers les parois propres à les capter.
    16. Un dispositif d'échappement suivant la revendication 5, comprenant , en combinaison aveo les parois pratiquegent fixes propres à oapter et à guider les gaz, une soupape de retenue..,... et, éventuellement, des moyens pour mettre cette soupape de rete- nue en action ou hors d'action.
    17. Un dispositif d'échappement suivant la revendication 5, possédant un système pour refroidir les parois qui captent et gui- dent le corps de gaz.
    18. Un dispositif d'échappement suivant la revendication 5, <Desc/Clms Page number 21> possédant un moyen pour faire varier les conditions de fono- tionnement du mécanisme de distribution du moteur conformément aux conditions de fonctionnement de ce dernier, et en partiou- lier pour modifier, en raison inverse de sa vitesse, le retard de l'ouverture de l'admission par rapport à l'ouverture de l'éohap- pement.
    19. Un moteur à explosion ou à combustion interne,possé- dant un dispositif d'échappement suivant la revendication 5, et un dispositif de distribution disposé de manière à fermer l'admission avec un retard suffisant afin que le ooup de bélier négatif, dû à la formation et à la mise en mouvement d'une oo- lonne gazeuse dans le dispositif d'éohappement, produise un effet d'aspiration sur l'admission.
    20. Un moteur à explosion ou à combustion interne,possédant un dispositif d'échappement suivant la revendioation 5, et un dispositif agencé pour insuffler de l'air dans le cylindre du- rant le démarrage et l'augmentation de vitesse du moteur.
    21. Dispositifs d'échappement pour moteurs à combustion interne, en substance tels qu'ils sont décrits ci-dessus et tels qu'ils sont représentés par les dessins ci-annexés.
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