<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements aux moteurs à combustion interne.
La présente invention se rapporte aux moteurs à oombus- %ion interne.
La puissance en chevaux développée par un moteur à com bustion interne augmente d'abord avec l'augmentation de la vitesse du moteur, par suite d'un plus grand nombre d'impulsions. par minute. Lorsque la vitesse du moteur augmente toutefois, dtautres facteurs entrent en jeu qui agissent pour réduire l'augmentation de puissance jusqu'à ce qu'éven- tuellement une pointe soit atteinte et que la puissance diminue ensuite effectivement avec l'augmentation de vitesse du moteur. Ces facteurs sont principalement la vitesse de propagation de la combustion, la résistance à l'entrée et à la sertie des gaz et l'impossibilité, pour le mécanisme de soupape, de fonctionner efficacement aux vitesses élevées.
Tout ceci est bien connu.
Il est également bien connu que la vitesse de propagation de combustion dans les gaz, sous des conditions idéales, augmente avec l'accroissement du rapport de compression et
<Desc/Clms Page number 2>
ceci augmente également le rendement thermique, mais dans un moteur à combustion interne du genre dans lequel le mélange explosif est obtenu au moyen d'un carburateur, un allumage prématuré est susceptible de se produire et est le facteur limitatif principal qui empêche une augmentation du rapport de compression lorsqu'on doit employer des combustibles normaux, parce que la puissance du moteur tombe lorsqu'il se produit un allumage prématuré.
La soupape d'échappement chaude et la surface chaude située dans ses environs immédiats sont connues comme étant l'une des premières causes d'allumage prématuré et, par conséquente c'est un fait que dans les moteurs normaux, sauf évidemment les moteurs à allumage par oompres- sion, le rapport de compression dépasse rarement 7 à 1.
L'allumage prématuré peut naturellement être réduit dans une certaine mesure moyennant l'emploi d'un mélange explesif spéoial mais ces conditions ne sont pas idéales vu que non seulement le rendement thermique est abaissé et les dépota de carbone sont augmentés, mais la vitesse de propagation de la flamme est plus faible et la pression d'explosion est plus faible et ces deux facteurs limitent la puissance débitée, spécialement aux grandes vitesses.
La présente invention, s'applique toutefois aussi aux moteurs à allumage par compression, bien que les rapports de compression actuellement en usage soient habituellement de 15 à 1 ou même de 17 à 1. Des rapports de compression encore plus élevés sont jugés désirables mais la construction actuelle et la conception du mécanisme de soupape ne permet pas une augmentation importante des rapports de compression, la principale difficulté étant de maintenir la surface de soupape et la levée de soupape pour le volume réduit de l'espace de compression et de combustion.
Pour ce qui concerne la résistance à l'entrée et à la sortie des gaz, qui dépend de la conformation des lumières
<Desc/Clms Page number 3>
et du mécanisme de soupape, il est connu, également que les coudes ou les obstructions telles que celles offertes par les guides et les tiges de soupape opposent la principale ré- sistanae à l'écoulement des gaz dont la vitesse est excessivexent élevée pour de grandes vitesses du moteur, et il y a toujours des limitations constructives aux dimensions des soupapes et à la levée des soupapes ou aux lumières pour un volume donné d'espace de compression et de combustion, lesquelles limitations empêchent la vitesse des gaz d'être réduite.
Il va de soi que dans une certaine mesure l'emploi d'un suralimenteur augmente la puissance du moteur mais il y aura toujours, spécialement aux vitesses élevées, une perte importante provenant de cette cause, savoir la résistance à l'écoulement des gaz, et à cette perte il faut alors ajouter la puissance nécessaire pour actionner le suralimenteur.
En fait, pour de grandes puissances, un moteur doit être capable de produire de grandes vitesses et, si on laisse de côté des considérations mécaniques, pour obtenir ce résultat un constructeur de moteur vise à obtenir une combinaison des facteurs suivants :
1) Rapport de compression élevé sans allumage prématuré dans un moteur alimenté par carburateur.
2) Grandes lumières, grandes soupapes et grands passages donnant une résistance minimum à. l'écoulement des gaz.
La présente invention a pour objet une construction et une disposition perfectionnées des pièces d'un moteur à combustion interne pour réduire l'effet des facteurs limitatifs mentionnés ci-dessus,, ce qui fournit un moteur plus puissant et un meilleur rendement pour une capacité cubique donnée.
Suivant la présente invention, le moteur à combustion interne perfectionné comprend et est caractérisé par un organe analogue à une soupape, monté de façon à pouvoir
<Desc/Clms Page number 4>
tourner dans un corps adjacent au cylindre du moteur, cet organe analogue à une soupape contenant un espace de compression et de combustion de volume compact, toujours en communication avec.le cylindre du moteur, l'organe analogue à une soupape et le corps ayant chacun au moins une lumière pour la communication réglée quant au temps avec cet espace lors de la rotation de l'organe analogue à une soupape.
L'expression " volume compact" est employée pour désigner une forme sphérique ou une autre forme compacte, en opposition avec une forme plate ou mince de l'espace de compres- sion, tandis que le terme "rotatif" est employé pour comprendre une rotation partielle ou une oscillation.
Suivant une autre caractéristique de la présente invention, le centre du volume de la chambre de combustion est désaxé par rapport à l'axe de rotation.
Dans les dessins annexés :
La fig. 1 est une coupe verticale de la culasse d'un oylindre d'un moteur suivant un exemple de l'invention.
La fig. 2 est un plan de la fig. 1, avec la partie supérieure enlevée.
La fig. 3 est une coupe horizontale par la ligne 3-3 de la fig. 1.
La f ig. 4 est une coupe verticale semblable à la fig. 1 d'une forme modifiée de l'invention, avec une partie de l'organe rotatif représentée non coupée.
La fig. 5 est une coupes horizontale par la ligne 5-5 de la f ig. 4, mais à plus grande échelle.
La fig. 6 est une coupe verticale de la culasse du cylindre d'un autre exemple- de moteur fait suivant la présente invention.
La fig. 7 est une coupe verticale montrant une variante de la disposition de la fig. 6.
La fig. 8 est une coupe verticale dans les lumières
<Desc/Clms Page number 5>
d'admission et d'échappement montrant une variante de dispo- sitif d'étanohéité des gaz.
La fig. 9 est une coupe verticale de la culasse d'un cylindre d'une autre forme modifiée de l'invention.
La fig. 10 est une coupe verticale d'un moteur complet montrant la forme la plus récente et préférée de l'invention.
La fig. Il est une coupe verticale par la ligne 11-11 de la fig. 12.
La fig. 12'est une coupe horizontale par la ligne 12-12 de la fig. 10.
Les détails représentés aux figs. 1, 2 et 3 concernent un moteur de 500 cc à un seul cylindre, à quatre temps, alimenté par carburateur, et qui, suivant la présente inven- tion, est pourvu d'un espace de compression et de combustion sphérique 20 formé dans un manchon 21 monté de façon à pou- voir tourner dans la partie inférieure 22 de la culasse du cylindre, immédiatement au-dessus du piston 23 et coaxiale- .ment à celui-ci. La culasse du cylindre est faite avec une partie supérieure détachable .Si pour loger le mécanisme, com- me on le décrira, ci-après. Le manchon 21 est cylindrique ex- térieurement et à son extrémité supérieure il forme deux pat- tes dirigées vers le haut 25, sur lesquelles est montée une roue dentée 26 pour effectuer la,rotation.
Un prolongement cylindrique 27 de la partie supérieure fixe 24 de la culasse pénètre dans l'extrémité supérieure de l'expace 20 de combus- tion et de compression, et dans ce prolongement est disposé le trou 28 de la bougie d'allumage. Ce prolongement 27 de la: culasse s'étend à travers la roue dentée 26 et dans le manchon 21 et est sphériquement concave de façon à donner une forme sphérique à l'extrémité supérieure de.l'espace de compression et de combustion 20.
Dans une variante de construction, le manchon lui-même peut être pourvu d'une aile 29 faisant saillie intérieurement (voir fig. 4), fai-
<Desc/Clms Page number 6>
sant partie de la surface supérieure sphérique de la chambre et contribuant à réduire les fuites de gaz à l'extrémité supérieure de la chambre de combustion, auquel cas la surface supérieure de cette aile 29 et la face inférieure du prolongement 27 seront de,préférence faites coniques pour la facilité de la fabrication. L'espace de compression et de com- bustion dans le manchon peut également recevoir intérieurement une forme partiellement sphérique, la partie médiane 30 de ia paroi du manchon étant faite plus mince, vu. qutune forme sphérique de la chambre est généralement considérée comme donnant le meilleur rendement.
L'espace 20 est tou- jours ouvert à son extrémité inférieure vers le cylindre du moteur. En diamètre intérieur, l'espace de compression et de combustion 20 a environ 44 mm tandis que le diamètre du cylindre du moteur vaut 79 mm.. En longueur, l'espace 20 a environ 40 mm. jusqu'au sommet théorique de la sphère.
Le piston 23 est disposé de façon à s'élever jusqu'au sommet du cylindre en laissant seulement un espace annulaire mince et de préférence en forme de coin 31, la culasse du cylindre et le piston étant légèrement de forme arquée (conique ou en dôme) pour diriger les gaz du cylindre dans l'espace de compression et de combustion 20. Le mince espace 31 ne dépassera de préférence pas 0,255 mm (0,01 pouce) en épaisseur et tous les angles seront arrondis. Pour compléter la t'or- me sphérique de l'espace 20, le piston peut posséder une cavité sphérique 34, comme le montre la fig. 4. D'un cote du manchon 21, on a prévu une seule lumière 35 mesurant 25 mm de largeur pour 32 mm de hauteur, de forme rectangu- laire avec les coins arrondis.
Le manchon est mis en rotation à la moitié de la vitesse du moteur. La largeur de la lumière 35 est nécessairement limitée par des considérations de réglage du temps comme c'est bien connu pour les soupapes rotatives, tandis que la hauteur ou la longueur de la
<Desc/Clms Page number 7>
lumière est faite aussi grande que possible, compatible avec la disposition des segments d'étanchéité de gaz 36 disposés dans des rainures au-dessus de la lumière. Des lames d'étan- ohéité de gaz 57 (voir fig. 5) peuvent être prévues de chaque côte de la lumière dans des fentes de la paroi du manchon.
Une pression d'huile ou des ressorts peuvent être prévus pour fournir la pression d'étanchéité de gaz pour les lames, et dans le premier cas, cette pression d'huile peut fournir le graissage pour la surface extérieure du manchon. Dans le corps enveloppant de la culasse sont formées, approximativement à 105' l'une de l'autre, les lumières d'admission et d'échappement 38 et 39 respectivement.
Dans le partie inférieure 22 de la culasse du cylindre se trouve un logement pour une roue à denture hélicoïdale 40 montée sur un arbre 41 perpendiculairement à la roue dentée 26 du manchon 21 et en prise avec celle-ci, tandis que des espaces de refroidissement par eau 42 sont également prévus.
Avec les proportions données ci-dessus, cette culasse de cylindre donne sur un moteur de 500 ce un rapport de compression d'environ 12 à 1.
En fonctionnement,, on a trouvé que le manchon et la culasse du cylindre se maintenaient très froids, partiellement à. cause de la forme compacte (sensiblement sphérique) de l'espace de compression et de combustion et de la surface relativement petite exposée, par conséquent, aux gaz. Il n'y avait pas tendance à l'allumage prématuré même en cas de conditions d'essai sévères et d'emploi de pétrole comme combustible, les dépôts de carbone étaient négligeables et il n'y avait aucune difficulté pour le graissage du manchon rotatif ni consommation excessive d'huile par suite d'un surohauffage de cette dernière, aucun dispositif spécial de refroidissement d'huile n'étant prévu.
Comme on le re-
<Desc/Clms Page number 8>
marquera, la forme de l'espaoe de compression et de combustion procure des conditions à peu près idéales pour la turbulence destinée à favoriser la propagation de la flamme et le mélange des gaz, tandis que les bords de la lumière 35, bien que chauffés sans aucun doute par les gaz d'échappement, sont également refroidis par la charge entrante.
On ne constatait aucun surohauffage en cet endroit après l'essai. Comme le manchon tourne, il répartit également la chaleur et favorise une répartition uniforme de la température dans le manchon et dans la partie environnante de la culasse du cylindre. Ce fait est sans aucun doute la cause de l'absence d'endroits chauds locaux dans cet exemple et dans les autres exemples décrits-plus loin.
Le moteur a atteint facilement 8000 à 10.000 tours par minute et à. 8000 tours par minute, il développait environ 45 HP. On pense que ces chiffres étaient sensiblement dépassés. Il y avait une absence complète de bruits mécaniques de soupapes.
Dans un autre exemple de l'invention représenté à la fig. 6, l'espace de compression et de combustion 43 est formé dans un corps 44 en forme de dôme, de diamètre un peu plus grand que le cylindre du moteur, avec un prolongement tubulaire 45 à son extrémité supérieure pour porter le palier sur lequel il tourne, ce palier consistant en un anneau 46 fixé au prolongement 45 contre des demi-anneaux ooniques 47 et supporté par une disposition double de butée de paliers à billes 48 dont les autres voies de roulement 49 et 50 sont réglables au moyen de rondelles 51 et 52 pour le jeu et pour soulever et abaisser le corps 44. L'anneau 46 est fixé au prolongement 45 par un collier vissé 53 et un écrou de calage 54 entre lesquels est placé et fixé un pignon 55.
Le corps 44 en forme de dôme tourne dans un fourreau 56 fixé à la partie inférieure de la culasse et un 'joint étan-
<Desc/Clms Page number 9>
che aux gaz est fourni par un manchon 57 venant en prise avec des anneaux 58 à la base du prolongement tubulaire 45.
Comme dans l'exemple décrit précédemment, la culasse du cylindre est faite en deux pièces et dans la partie supérieure est fixé un organe tubulaire descendant 59 fileté à son extrémité inférieure pour recevoir une bougie d'allumage et présentant des anneaux 60 pour former un joint étanche aux gaz dans le prolongement 45. L'espace de compression et de combustion 43 est désaxé par rapport à l'axe de rotation du corps 44 de façon qu'il se trouve pratiquement complètement d'un coté de cet axe.
En même temps, le corps 44 est foré et bouché ou rempli d'aluminium pour l'équilibrer autour de l'axe de rotation, le remplissage étant effectué pour faciliter la convection et la répartition de la chaleur, qui pourraient être influencées défavorablement si les trous n'étaient pas remplis ou bouchés. Cet espace 43 est de forme pratiquement sphérique sauf à l'endroit où il se raccorde à une lumière 61 d'un côté de la partie en dòme du corps, où. en coupe en cet endroit il ressemble fortement à la coupe d'un tuyau recourbé.
Au sommet de l'espace 43 et coaxialement à 1 taxe de révolution du corps 44, se trouve un passage 62 se raccordant de façon régulière à la paroi de l'espace, et la partie inférieure de ce passage est conformée de façon à recevoir l'extrémité inférieure de la bougie d'allumage et s'élargit ensuite pour former le prolongement tubulaire 45, mentionné ci-dessus.
Le passage d'admission 63 est représenté partiellement à la fig. 6, tandis qu'on a montré également une lame d'étanchéité de gaz 64 et un ressort 65 derrière celle-ci et un anneau inférieur 66 pour retenir les lames qui sont au nombre de deux, une de chaque côté de la lumière 61. L'anneau 66 forme également l'obturation aux gaz à l'extrémité inférieure lorsque le corps 44 est proportionné avec un petit jeu de fonctionnement à
<Desc/Clms Page number 10>
son diamètre.
Le graissage est obtenu par dex passages 67 aboutissant à une rainure annulaire 68, des rainures verticales 69 conduisant à un espace annulaire 70 et des rainures 71 conduisant à chacune des lames d'étanchéité. L'espace 70 fournit le graissage aux anneaux 60. L'huile est fournie sous pression aux paliers à billes c'où elle atteint les passages énumérés ci-dessus et s'élève jusqu'au mécanisme de commande pour le graisser. te refroidissement est obtenu par le fait qu'on crée une circulation d'huile importante.
Le mécanisme de commande pour le prolongement 45 consiste en un pignon droit ou hélicoïdal 55 avec une roue folle 73 et un arbre vertical 74 portant le pignon 72, cet arbre étant actionné par le vilebrequin du moteur.
Le bord inférieur de l'espace 43 de compression et de combustion peut, à l'endroit où. il est toujours ouvert et se raccorde au sommet dû-cylindre du moteur, être arrondi, chanfreiné ou conformé autrement, et la face inférieure de la culasse du cylindre et le sommet du piston peuvent être en dôme ou coniques comme dans les exemples précédents ou comme on peut le juger le plus favorable pour la turbulence et pour diriger le passage de la charge entre le cylindre du moteur et l'espace de compression et de combustion.
En fonctionnement, comme dans l'exemple précédent, les gaz sont comprimés sensiblement complètement dans l'espace compact 43, avec une turbulence appropriée, en laissant seulement un petit espace mince au-dessus de la partie du sommet du piston qui n'est pas immédiatement en-dessous de l'ouverture inférieure de cet espace. Un rapport de compression d'environ 15 à 1 est fourni par les proportions représentées aux dessins mais ceci peut être augmenté dans la suite sans rencontrer l'allumage prématuré.
La combustion commence dans le volume compact de l'espace de compression et de combustion dans des conditions relativement idéales
<Desc/Clms Page number 11>
pour la propagation de la flamme et l'efficacité de la com- bustion, en comparaison du déploiement,de la forme aplatie de l'espace usuel de compression et de combustion d'un moteur fonctionnant avec allumage par étincelles et alimenté par un carburateur. Il est à remarquer que lorsque le corps 44 forme la culasse du cylindre et tourne, les gaz sont soumis à un frottement superficiel entre celui-ci et le piston au moment où ils sortent de l'espace de combustion et où. ils sont comprimés.
Le réglage axial pour le corps 44, qui est prévu. aux paliers permet de régler le jeu de fonctionnement entre le corps 44 en forme de dôme et son logement environ-
EMI11.1
rant. Exviroa0c,82 mm. (0,0015 poucel en diamètre sont généralement trouvé.. suffisants pour les dimensions des pié- ces décrites ci-dessus. En outre, comme le corps 44 est sus- pendu par le dessus, il se dilate vers le bas en même temps que vers l'extérieur et la forme en dôme permet/de maintenir le jeu sensiblement uniforme à toutes les températures.
La forme extérieure en dôme peut être modifiée pour être co- nique ou avoir une autre forme pour produire cet effet avec plus de précision. Par l'emploi d'une forme en d8me d'un myon approprié, les lames d'étanchéité 64 peuvent être for- mées de segments découpés dans des segments de piston nor- maux. Le corps 44 pourrait être fendu ou partiellement fen- du comme c'est la pratique avec le pistpn pour lui permet- tre de s'adapter élastiquement dans son logement, mais bien que ce soit avantageux pour améliorer l'adaptation, ceci n'a pas été trouvé très satisfaisant vu qu'on augmente ainsi la consommation d'huile et qu'on produit une certaine perte de compression.
Au lieu de construire la monture pour -le corps 44 de façon à fournir et à maintenir un jeu de fonctionnement,' nécessitant des segments d'étanchéité ou d'autres moyens d'étanchéité, on a trouvé possible de faire les surfaces
<Desc/Clms Page number 12>
extérieures de forme oonique ou en dôme ou d'une- autre forme allant en s'amincissant et de permettre un mouvement axial et de prévoir un ressort ou d'autres moyens pour les maintenir élastiquement en contact en maintenant en même temps le graissage par l'huile pour les surfaces.
Cette disposition contribue également au transfert de chaleur et permet une compensation automatique de l'usure et de la dilatation et de la contraction, et des exemples de ce cas sont décrits ci-après avec référence aux figs. 7, 9, 10, 11 et 12.
En désaxant l'espace de compression et de combustion, on obtient des avantages en comparaison du premier exemple, tels que de plus grandes lumières pour le même volume, la limitation pour le réglage du temps, de la dimension des lumières, indiquée plus haut étant réduite par suite du plus grand diamètre et de la vitesse de rotation. La circulation excentrique de l'espace de combustion au-dessus du piston contribue également à favoriser la propagation de la flamme dans l'espace immédiatement au-dessus du piston en créant une forme réglée de turbulence à la fois dans l'espace de compression et de combustion et dans le cylindre avant et pendant la combustion.
Une autre caractéristique importante de lespaoe de compression et de combustion désaxé, qui s'applique à cet exemple et aux suivants, est l'effet centrifuge qui peut être obtenu et par lequel les gaz peuvent être lancés à. l'extérieur pour l'échappement et peuvent être puisés vers l'intérieur lors du passage par l'admission, ce qui améliore le balayage.
Les lumières peuvent être conformées de façon à augmenter cet effet et à contribuer également à la turbulence, par exemple par une inclinaison relative des bords d'avant et d'arrière et des bords adjacents, aussi bien de la lumière de l'espace de compression et de combus- tion que des lumières du logement entourant celui-ci de
<Desc/Clms Page number 13>
façon à donner une entrée initiale au sommet de la lumière et une sortie initiale à la partie inférieure.
Comme le montre la fig. 7, l'organe rotatif 74 dans lequel est formé l'espace de compression et de combustion est maintenu en contact avec le fourreau 75 dans lequel il tourne, au moyen d'un ressort 76-venant en prise entre un collier 77 et une voie de butée 78. le collier 77 étant fixé au prolongement 79 de l'organe 74. Un pignon de commande 80 est également fixé au prolongement 79 par un autre collier 81.
Comme le montre la fig. 8, l'organe rotatif 82 est conique et est monté avec un jeu de marche comme dans la disposition représentée à la fig. 6. Au lieu de prévoir des lames d'étanchéité dans l'organe rotatif 82, des manchons coulissants 83 sont prévus dans les passages d'admission et d'échappement, chaque manchon étant pourvu d'un collier 84 recevant l'action d'un ressort 85 agissant pour presser l'ex- trémité interne du manchon contre la périphérie du corps, ce qui permet d'obtenir une étanchéité aux gaz à l'endroit des lumières tout en procurant une surface minimum en con- . tact par frottement. De l'huile de graissage sera mise en circulation autour des.ressorts pour le refroidissement et la lubrification.
Comme le montre la fig. 9, l'organe rotatif 86 dans lequel est formé l'espace de compression et de combustion désaxé 87 est pourvu d'un prolongement vers le bas 88 destiné à venir en prise avec des segments 89 d'étanchéité de gaz dans la paroi de l'extrémité supérieure du fourreau 90 du cylindre dans lequel le piston 91 se meut. En comparaison de la fig. 6, la hauteur totale est considérablement réduite. Le prolongement 88 présente des dents d'engrenage 88a et la rotation de l'organe 86 est effectuée par l'intermédiaire de roues dentées 92, 93, 94, cette dernière étant fixée à un arbre vertical 95 actionné à partir du
<Desc/Clms Page number 14>
vilebrequin du moteur.
La disposition représentée à la fig. 9 a été établie pour l'emploi avec un carter d'un moteur équipé initialement au moyen dtun arbre à cames au-dessus de la culasse, et le large espacement de l'arbre vertical 95 a nécessité l'emploi des roues dentées intermédiaires 92, 93.
La même remarqua s'applique aux engrenages représentés à la fig. 6. L'organe rotatif 86 est conique et est supporté de façon à pouvoir tourner dans un fourreau 94 fixé dans la aulasse du cylindre qui., dans cet exemple, n'est pas faite en deux pièces séparables. Les surfaces coniques sont meulées avec précision pour former une surface d'appui étanche au gaz.
On tient compte de la différence de dilatation en- tre l'organe rotatif 86 et le fourreau 94 en permettant un déplacement axial de l'organe rotatif 86 contre un ressort de retenue 95a. Le graissage pour la surface dtappui conique est fourni par un espace d'huile annulaire 96, dans lequel de l'huile est envoyée sous,une forte pression tandis que les anneaux 89 sont refroidis et lubrifiés par une circulation d'huile à travers des passages d'huile appropriés, non représentés. Le mécanisme de commande sera naturellement graissé à partir du système de graissage sous pression en même temps.
Le moteur représenté avec ses détails aux figs. 10, 11 et 12 constitue la forme préférée de l'invention, renfermant les modifications et les perfectionnements les plus récents. A part la construction du carter, des paliers principaux et de la bielle et du palier du gras bout, il n'y a rien dans la partie inférieure du moteur qui diffère de la pratique usuelle. Une idée de l'augmentation de solidité qui a été jugée nécessaire peut être tirée du fait que les quatre boulons retenant la culasse du cylindre sont propor- tionnés pour résister collectivement à une tension de 60 tonnes et que cette solidité a été trouvée nécessaire. Cette
<Desc/Clms Page number 15>
question des proportions et de la solidifies différentes pièces est évidemment une question de technique ordinaire.
Le corps du cylindre 97 en alliage d'aluminium est gar- ni d'un fourreau d'acier 98. La culasse 99 du. cylindre, re- présentée séparément à la fig. 11, est pourvue d'un couver- cle détachable 100 qui est adapté après que le mécanisme de commande décrit plus loin a été assemblé. Dans la culas- se 99, qui est également en alliage d'aluminium, se trouve un fourreau, fixe 101 de forme conique intérieurement pour recevoir l'organe conique rotatif 102 analogue à une soupa- pe, dans lequel est formé l'espace de combustion désaxé sensiblement sphérique 103.
Une simple garniture d'étanché- ité plate 104 fournit le seul joint étanche au gaz nécessai- re entre le fourreau 98 et le fourreau 101, l'extrémité in- . férieure de l'organe 102 arrivant à peu de distance de cet- te garniture pour permettre le mouvement de dilatation re- latif, vers le bas, de cet organe. La surface conique meu- lée de l'organe rotatif 102 fournit à la fois la surface d'appui et la seul joint étanche au gaz nécessaire entre l'espace de combustion 105, l'espace du cylindre au-dessus du piston 105 et la lumière d'admission 106 et la lumière d'échappement 107. En comparaison des exemples précédents, il ne faut aucun anneau ni aucune lame d t étanchéité des gaz.
Ces surfaces coniques sont maintenues en contact par un ressort 108 agissant par l'intermédiaire d'une broche de commande 109 fixée par une cheville 110 à l'extrémité supérieure de l'organe 102. Cette broche de commande por- te une roue dentée 111 et est supportée à son extrémité inférieure dans un palier à billes 112 et à son extrémité supérieure dans un manchon 113 du couvercle 100, de sorte que l'organe 102 est débarrassé de tout effort latéral ve- nant des engrenages. Le palier à billes 112 agit égale- ment comme palier de butée pour le ressort.
La forme sen-
<Desc/Clms Page number 16>
siblement sphérique de l'espace de compression et de combustion se voit à la fig. 10 et est indiquée par la ligne en pointillé circulaire à la fig. 11, tandis que la forme de la lumière est également visible à la fig. Il et indiquée par le contour 114 qui est plat à la partie inférieure avec des côtés reotilignes inclinés vers l'intérieur, tous les angles étant évidemment légèrement arrondis. La dimension et la position représentées des lumières d'admission et d'échappement 106 et 107 par rapport à la lumière de l'organe rotatif 102 et à la position du trou de la bougie d'allumage 115, voir fig. 12 sont montrées à l'échelle réelle mais elles sont évidemment une question de réalisation technique suivant les temps d'ouverture requis.
Il est à remarier toutefois que la disposition représentée fournit une surface de lumière sans obstruction de 11,375 cm2 (ou 1,75 pouce carré) qui est très grande pour un moteur de 250 cc de capacité ayant un espace de combustion de 18 oc (ou 1,1 pouce cube}.
Comme le montrent les figs. 10 et 12, le graissage pour la culasse du cylindre est fourni sous une pression élevée par le tuyau d'huile 116 d'où. il se rend vers un passage de répartition 117. Du. passage 117 partent deux conduits 118 et 119, l'entrée dans chacun d'eux étant commandée par une vis réglable 120. Ces conduits 118 et 119 aboutissent à l'organe rotatif 102 analogue à une soupape pour fournir à celui-ci, le graissage à haute pression. A une extrémité du passage 117 se trouve un siège de soupape contre lequel s'applique une soupape en bille 121 chargée d'un ressort dont la charge est réglable au moyen de la vis 122 et détermine la pression de l'huile envoyée aux conduits 118 et 119.
L'huile en excès qui est libérée par la soupape à bille, passe par le conduit 123 vers l'espace situé au-dessus de l'organe rotatif, espace qu'elle remplit, et s'écoule finalement sur les engrenages et vers le bas dans ltenvelop-
<Desc/Clms Page number 17>
pe de la commande de l'arbre pour le mécanisme, en vue de revenir au carter. Un réservoir d'huile est de préférence compris, outre le carter, dans le circuit d'huile conformément à la pratique usuelle actuellement.
L'invention n'est évidemment pas limitée à tous les détails des formes de construction décrites ci-dessus, vu que des modifications autres que celles proposées sont possibles sans qu'on s'écarte de la nature de l'invention; par exemple, la forme et la vitesse de rotation de l'organe analogue à une soupape dans lequel est formé l'espace de compression et de combustion peuvent être modifiées suivant le cycle et le nombre de lumières prévus.
Lorsqu'on applique la présente invention, il est évidemment possible de prévoir des rapports de compression de 20 à 1 ou plus élevés si on le désire, tandis qu'avec des soupapes à plateaux ou à. manchons ou des lumières dans la paroi du cylindre il y a une limitation qui rend impraticables de semblables rapports, en. dehors de la limitation d'endroits chauds locaux à laquelle de semblables dispositions sont sujettes.
Comme on l'a exposé déjà, l'invention s'applique également à des moteurs à combustion, interne à allumage par compression* bien qu'elle soit décrite ci-dessus principa- lement avec référence à des moteurs allumés par étincelles et alimentés par carburateur. Dans ces applications de l'invention, bien que les rapports de compression usuels soient actuellement d'environ 15 à 1 ou même 17 à 1, les principaux avantages obtenus seront des rapports de compression encore plus élevés, des surfaces de lumière plus grandes et moins obstruées,. l'uniformité de la température et le meilleur balayage, toutes ces caractéristiques améliorant indiscutablement la puissance du moteur et le rendement.
En outre,l'injecteur à combustible pourrait être
<Desc/Clms Page number 18>
plaça comme la bougie d'allumage dans la dernier exemple, pour réaliser une obturation masquée en vue, dans ce cas, de réduire l'échappement avec fumée que l'on croit du en partie à un écoulement ou à la continuation du passage du combustible à la fin de chaque injection.