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PERFECTIONNEMENTS APPORTES Aux. UNITES MOTRICES A HELICE.
La. présente invention eat relative plus particulièrement aux moteurs, à combustion interne dans lesquels. les cylindres sont disposés par paires en opposition, afin d'obtenir une réaction équilibrée de couple-,
Cet arrangement de moteur à combustion interne est plus particulièrement adapté à la. propulsion d'aéronefs, et l'un des objets de l'invention est de former à grandeur égale..,,, une unité matrice plus- légère et plus compacte que ce qui a pu être réalisé jusqu'à présent.., tout en donnant une. performance fortement amélic rée avecconsommation plus basse de combustible pour la. même longueur de vol que les moteurs employés usuellement.
Il a été reconnu que pour la sécurité dea voyages aériens:,. des. unités multiples de puissance sont nécessaires et désirables, parce que normalement, une hauteur raisonnable peut être mainte- nue avec la moitié du nombre d'unités motrices installées, et
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due la possibilité: d'avaries- à plus de la moitié, des unités matrices pendant le val.est infinitessimale.
Cependant, la. multiplication des unités de puissance en- traîne nécessairement la nécessité de construire lez unités dans les ailes de l'aéronef et, en prenant deux types de mateur en emploi courant,. notamment le statique radial et la ligne droite, on doit donner une forme telle aux carters et logements de moteur que la. vitesse de tout aéronef auquel ces moteurs sont fixés, est sérieusement gênée à cause des résistances, à 1$avancement parasites.
Egalement, dans ces types d'unités de moteur, non seulement le facteur résistance à l'avancement est fortement augmenté par rapport au type jumelé: droit, mais-les carters de moteur n'ayant pas une forme aérodynamique s:emblable à la section de l'aile, il y a non seulement interférence dans l'écoulement laminai, mais une partie importante de la surface de l'aile est rendue inefficace pour l'élévation de l'aéronef. Chaque kilogramme dont on peut diminuer le facteur résistance à l'avancement signifie un rayon d'action fortement augmenté pour la même consommation de combustible.
La présente invention permet d'installer les moteurs -dans les ailes de l'aéroplane, de telle manière que le facteur résistance à l'avancement est réduit au minimum. Il n'y a pas d'interférence dans l'écoulement laminai, et la surface entière de l'aile est rendue disponible pour faciliter l'élévation.
Egalement, non seulement les surfaces de l'aile sont ainsi rendues plus efficaces, mais les carters ou logements du moteur ayant une forme aérodynamique, ne forment pas l'obstacle usuel à la ligne de vol mais deviennent en fait des surfaces élévatrices supplémenta.ires. Les unités motricen peuvent égale... ment être logées dans le nez du châssis de l'aéronef.
Le type jumelé droit de moteur à combustion interne avec
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des cylindres opposes en ligne droite est déjà connu mais. dans ces moteurs les pistons sont reliés.au même arbre coudé.
De plus, dans les moteurs d'aréanefa déjà. employés il existe certaines forces non-équilibrées qui produisent des vibra- tians, et dans le cas d'une- structure métallique, il se produit de la cristallisation dans la châssis. de l'aéronef, en augmen tant ainsi les charges d'amortissement.. Au contraire, dans le dispositif suivant la présente invention, il n'y a pas. de forces non équilibrées, et par conséquent, la puissance est développée sans vibrations perceptibles.
Suivant la présente invention, le trait caractéristique principal consiste en ce que les pistons des cylindres opposés qui sont dans le même plan vertical, sont connectés à des arbres moteurs séparés, ces arbres moteurs. faisant prise par l'intermédiaire d'engrenages avec un seul arbre d'hélice., au bien avec des arbres d'hélice disposés coaxialement.
Un avantage résultant de l'emploi d'arbrea moteurs jumelés tournant de cette manière,. dans un moteur à cylindres opposés, consiste en ce que les difficultés de graissage uniforme associées jusqu'à présent au type' de. moteur à combustion interne à. cylindres opposés munis de l'arbre moteur unique usuel sent résolues: automatiquement.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, un moteur à. combustion interne à quatre temps, est prévu de préférence avec doubles arbres moteurs. à six coudes et sept papiers, les cylindres étant en opposition et éloignée de la ligne axiale principal le. Tous les coudes sont identiques et par paires,, et puisque les forces centrifuges sur les deux coudes, de chaque paire agissent dans le même plan radialement à 120 degrés, les trois résultantes s'équilibrent exactement entr'elles.
Puisque la phase de chaque. arbre moteur est également identique, et que les cylindres opposés de chaque paire sont placés en ligne droite, il résulte que les deux séries de parties Mouvement alternatif se déplacent
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toujours dans les directions opposées l'une e. l'autre a amome vitesse, et que toutes les parties a mouvement alternatif sont par conséquent parfaitement équilibrées:.
Les arbres coudés jumelés; font prise ensemble de manière
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à. tourner dans des. directions opposées, et comme les deux gisa tons. de chaque paire: de cylindres opposes commencent simultanés ment leur mouvement à partir de l'extrémité extérieure de la.
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aeurse, leurs vitesses seront toujours égales, et puisque grâce à ce dispositif il n'y a pas de déplacement latéral entre les cylindres, comme dans le type à cylindres opposés usuel,, les effets de l'inertie se neutralisent: entr'elles. d'une manière parfaite et la résultante, est égale à zéro.
L'arrangement suivant l'invention permet d'obtenir une très faible variation du moment de rotation de l'arbre moteur, l'étendue totale de moment de rotation dans chaque grouge de cylindres étant la cinquième de ce qui a. lieu dans, la. forme
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usuelle de moteurs: d'aêronafs ayant les deux tiers du nombre de cylii2,dree,, et puisque en raison du fait que les. arbres tournent dans des directions opposées, les. efforts de la réaction de couple sont également annulés, le moteur développe, sa. puissance
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d.une manière extrêmement clouce- et sans vibrations perceptibles.
Par conséquent ngn seulement le châssis, de 1'séranef peut être construit beaucoup plus léger, et par conséquent la. charge utile peut être augment:ée., mais: les frais d'amortissement peuvent être répandus, sur un nombre d'années: deux fois plus grand que celui qui est à présent considéré, comme normal par les explaitants des lignes aériennes.
Les arbres moteurs sont de préférence disposés dans un
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même carter- et sont reliés entr*eux par des engrenages de maniè- re à maintenir des réactions de couple équilibrées. Les lignes
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axiales de chaque paire. de cylindre peuvent se trouver exacte ment en ligne droite au bien seulement approximativement en
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ligne droite, afin de s'adapter à une disposition particulière d'une unité motrice. De plus, les axes des arbres coudas: peuvent aux être, si on le désire, d'écalés par rapport/lignes axiales des cylin- dres respectifs..
Les mouvements du piston dans- chaque paire jume- lée de aylindres sont synchronisés pour atteindre leurs courses intérieure et extérieure aux mêmes moments et sont également ac- cordés pour recevoir leurs impulsions d'énergie aux mêmes, moments à chaque second tour des arbres moteurs afin que les farces de réactions du. couple soient annulées. on s'arrange de manière que les explosions dans les deux cylindres de chaque unité jumelée aient lieu simultanément, et cela' est de préférence réalisé en formant l'un'des deux cylindres avec une bougie d'allumage à deux pales relire à une bougie d'al- lumage normale dans l'autre cylindre, au bien alternativement en peut employer l'allumage: double réglé de manière à alimenter des. bougies. jumelées.
Pour compléter l'unité, d'hélice, les deux arbres moteurs parallèles sont disposés.. des cotés opposés, d'un arbre au d'ar- bres d'hélice afin d'actionner une ou plusieurs hélices par des engrenages de réduction qui peuvent être logés dans un nez au pièce en saillie formant prolongement du carter. Lorsqu'il ya deux hélices montées sur des arbres télescopiques ceux-ci seront de préférence accouplés de manière étroite et tourneront dans des directions apposées. -
Lorsque le moteur actionne une seule hélice, l'engrenage est disposé de telle manière: Que les deux arbres moteurs trans- mettent l'énergie: uniformément à l'arbre d'hélice.
Les axes des deux-arbres peuvent être disposés dans un même plan que celui de l'arbre de l'hélice, au.bien le plan .de cette dernière peut se trouver- horizontalement au-dessus ou en- dessous de celui des arbres moteurs. Avec deux arbres d'hélice coaxiaux, aeux-ci sont de préférence, disposas de manière à tour- ner dans des directions opposées.
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Il est entendll CjU*alUrS7 due lsarrangement préf érable est de. placer tous les cylindres et arbres moteurs dans le même plan hQrisont7., quelques, uns de ces cylindres au bien tous peuvent se trouver dans. des plana différents, pourvu que le trait caraa- éristique principal de réactions de couple équilibrées soit observé.
Les explosions des chargea des cylindres peuvent se fai- re dans tout ordre déterminé d'avance.
L'invention consiste en une unité d'hélice pour moteur à combustion interne, plua particulièrement adaptée pour aéranefa, dans laquelle les cylindres, du moteur sont disposés par paires
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en opposition, l'invention étant caractérisée en ce que: lespLa** tans des cylindres opposés actionnent des arbres moteurs parai'lâles séparés, ces derniers.faisant prise avec un arbre d'héliao unique ou avec des arbres télescopiques-, l'arrangement étant tel que les réactions, de couple soient équilibrées.
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L'invention consiste également en d'autres traits caraco téristiques tels que décrits- aioapréa et revendiqués.
Afin que l'invention sait plus clairement définie et C011J!e prise, on se reportera maintenant à la.description suivante: et
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aux dessins aijointa,.
Dana ces dessins, fig. 1 est une élévation frontale montrant un arrangement de moteur à combustion interne, fig. 2 est une élévation frontale montrant un autre mode de réalisation de l'invention*
Fig.3 montre schématiquement une autre modification de disposition du mateur.
Fig. 4 est une vue en plan d'un aéroplane avec les moteurs montés dans les ailes.
Fig. 5 est une élévation latérale de la fige 4.
Fig 6 montre un autre exemple- de moteur à réaction de couple, équilibrée.
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En se reportant à la fig, 1. aelle-oi montre deux séries de cylindres, 11, Z2t disposas en opposition et aloignas de la. ligne axiale prino-ipale 3.3 d'un arbre d$hêliae.. Les pistons asauciés avec les cylindres de chaque searie a-.stionnent respeative: ment deux arbres moteurs identiques, 14 et 15 mantes dans: un carter commun 16.
Les lignes axiales de tous les cylindres, les arbres moteurs et celui de l'arbre principal au arbre d'hélice; sont contenus; dana un seul plan horizontal. De préférence six cylindres
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se trouvent disposée. de chaque cat', trois cylindres #onstitusBt des arbres aoudéa doubles â six soudes chacun avea sept paliers;. on dispose un cylindre de chaque cëte. de 19arbre principal dans le même plan vertical, qui. se. trouve; à angle droit par rapport
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la. ligne axiale du dit arbre et au-dessus, les aoudea 3.7 et la. appartenant aux pistons, de ces cylindres sont placé-s dans les me' mes pasitians: relatives.
Tous les coudes, dans chaque série sont identiques; et par paires, tandis: que' les trais paires sont plaaases a. 120 degrea- de sorte que la. résultante des forces centrifuges sur les arbres moteurs s.éui1ibrent exactement.
Les deux arbres moteurs. 14 et 15 font prise entr'eux de manière à tourner dans des directions apposées. Une raue dentée 19 sur l'arbre 14 fait prise directement, avec une roue dentée 20 montée sur l'arbre d'héliae 21. L'arbre 15 porte une roue dentée
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22't est muni d'engrenages pour actionner une roue dentée 20. égal lement. montée sur l'arbre d'héliae par 7.'intermdia.ire d'une roue dentés folle , qui fait prise; avec la. roue 8&*.
Comme les deux pistons, de chaque paire opposée de cylindres 11 et 12 par exemple, se déplacent simultanément. dans. les deux sens., leurs vitesses sont toujours égales et puisqu'il n'y a pas de déplace-
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ment latéral entre les paires de cylindree, a'est-à-dîre chaque,. paire de cylindres, est dams. un seul plan, les effets. d'inertie se neutralisent entr'elles et la. résultante- est zéro.
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Il est à remarquer que l'emploi d'arbres jumelés qui tournent de la manière d'écrite, dans un moteur à cylindres. en oppositian possède l'avantage, de vaincre, les: difficultés d'un graissage uniforme qui se présentent dans le type de moteur à cylindres en opposition muni de l'arbre moteur unique usuel. L'un des avantages de l'engrenage effectué de cette manière est qu'il assure
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qu'aussi bien le moteur que les hélices fonationnercnt à la vifesse prédéterminée' la plus efficace:.
Tig. 2 montre une modification de l'arrangement de l'ao- tionnement de l'hélice. Dans cette construction, les cylindres 31 et sa sont de nouveau disposés en opposition et éloignés de la ligne axiale principale: 33 de 1$arbre d'hélice. Les pistons associés aux cylindres de abaque- paire de cylindres opposés actiennent respectivement deux arbres moteurs identiques 34 et 35 qui sont montés dans un aarter commun 36, les montages étant tels due les coudes se trouvent dans. les menas positions relatif
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vas: et sont disposés à donner des explosions identiqpee pendant lX1atatian. L'actionnement de l'arbre d'hélice est effectué par un pignon 37 claveté sur l'un des arbres moteurs qui s'engrènent arec une dae dentée 38 fixée à l'arbre d'hélics.
Deux roues dentées similaires 39 et 40 sont ele..ve1;âes. respectivement aux aacbres 34 et 35 qui sont poussés ena:emh1.e:, en permettant ainsi la- transmission de l'énergie de l'arbre 35 à. l'arbre d'hélices 33 g&r 1 inermédiaire do- pignon bzz. Les directions de rotation des âe3x arbres moteurs étant par paires opposées, il y z. équiu libre parfait des réactions de couple.
Dans les figs. 1 et a les arbres moteurs et, arbres d'héa lice. sont montrés somme: étant dans un méme. plnnt mais il est clair que- L'arbre d'hélice: peut aussi être- monté au-dessus ou en dessous: du centre- eamme- montré par A et R dans la. fis. 3.
De plus, l'actionnement de, l'hélice: peut aussi être disposé: té4 lesoopiquement comme décrit dans la. spécification de. brevet ana
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ghis to 431.6a7.
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un autre exemple de-moteur et unité: d'hélice suivant l'in- ventian est montra dans la fig. 3 qui est une vue schéma-tique.
Le groupe de cylindres consiste- ici en quatre: cylindres 41, 42.
43 et 44 et il peut y avcir autant de ces groupes pour former une unité de moteur qu'on le désire. Deux. des cylindres, 41 et sont disposes, en ligne draite des cotés opposes d'un arbre mateur commun 45, ces cylindres étant superposés sur la-, paire de cylindres: 43 et 44 disposée: d'une manière similaire. qui actionne l'arbre 46 commun à ces derniers cylindres.
Entre les deux séries de cylindres et de préférence dans le plan contenant les: deux arbres moteurs 45 et 46 se trouve; dispose l'arbre d'hélice: 47 au si on la désire il peut y avoir deux arbres d'hélice coaxiaux. Les arbres moteurs seront disposés de préférence de manière à tourner dans. des directions appasêea et seront reliés, par engrenages de manière à actionner l'arbre d'hélice de shacune des manières déjà mentionnées; tous les arbres étant montés; pour la. facilité dans un seul carter 48.
En ae qui concerne l'ordre des explosions, des charges des. cylindres; afin d'obtenir l'équilibrage des couples, les cylindres 41 et 44 auront par exemple l'explosion au premier 'tour, suivis des cylindres 43 et 42 au second tour.
Alternativement,les cylinf dres 41 et 43 peuvent faire explosion ensemble suivis des cylindres. 42 et 44 au tour suivant, en complétant ainsi le cycle des opérations dans les quatre cylindres,
Tout nombre: approprié: de ces: séries unitaires de quatre cylindres peut étre prévu, pour former un groupe de cylindres constituant une unité motrice compléte, et l'ordre' des explosions de ces séries:,. l'une par rapport à l'autre:, peut être arrangé comme on le désire et dépend du. nombre de séries:.
Ainsi qu'il a. déjà. été mentionnée l'un des traiter caractéristiques de l'invention est l'adaptabilité du type de moteur jumelé droit à la. propulsion d'aéroplane et dans les figs. 4 et
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5 on a montré un exemple d'aéroplane dans lequel le moteur parfactionné est monte. dans les. ailes.
Dans ces figures ,31 repré- sente le fuselage d*un monoplane- ayant des ailes 52 et 53, et on peut voir que les- carters, de moteurs 54 et 55 qui ont une section aérodynamique sont loges dans la couverture de l'aile au dans le châssis, des ailes respectives, tandis que les parties antérieur res 56 et 57 des carters fant saillie en avant de la ligne frontale des: ailes, de manière à former une surface aérodynamique! présentant un minimum de surface frontale à la ligne de vol de l'aéroplane.
Par le fait que la. réaction rie couple est équilibrée les mateurs fonctionneront sacs. vibration perceptible.
Plusieurs moteurs: peuvent être construits, dans chacune des ailes de l'aéroplanc et dans. ce cas on peut facilement prénir une ventilation appropriée pour obtenir le refroidissement.
L'arrangement constructionnel réduit â zére le facteur obstacle à. la. vitesse des unités motrioes en augmentant ainsi le rayon d'action de l'aéroplane pour une consommation donnée de combustible.
Dans: un autre exemple de mateur à réaction de couple, équilibrée. on se reporte â la. fig.6 qui montre une modification eans 10arrangement des cylindres.. Au. lieu. d'une seule. paire de. cylindres opposas comme dans. la fig. 1, les cylindres; opposés. comprennent chacun une paire de cylindres. Dans le dessin, 61 et 62 sont une paire de cylindres, les bielles des pistons étant reliées à un bouton de manivelle 63 qui actianna les arbres moteurs 64, Une série analogue de cylindres opposés 65 et 66 ont les bielles de leurs pistons- reliées: au bouton de manivelle 67.
Ces quatre cylindres sont disposés en un seul plan verti- cal et sont montés de préférence autour d'un carter commun 68.
L'actionnement d'un arbre d'héliae unique au télescopique 69 peut se faire de la,manière indiquée ou bien des arbres coaxiaux peuvent être actionnés sans la roue folle A.
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(le dispositif de cylindres peut être varié s.ous la forme de trois cylindres: de chaque côté de la, ligne axiale en forme d'éventail, de telle sorte qu'il y ait trente fois: six cylindres pour deux arbres: à six coudes dans: une unité; complète.
Il est entendu qu'en plue des exemples d'arrangements de cylindres décrits ci-dessus, beaucoup d'autres variations dans. les séries de cylindres, pourront être construites et actionnées tout en rentrant sous; la portée de la présente invention.
Un moteur construit suivant le principe suivi dans: chacun des exemples ciedessus, peut recevoir tout dispositif préféré de soupapes, dispositifs d'actionnement de soupapes, dispositifs de super chargement,, des ventilateurs de refroidissement. des pompes, des magnétos et/ou autres parties essentielles et accès- soires requis, afin de produire un moteur et unité d'hélice com- binés bien équilibrés.
Il est entendu qu'alors que l'invention est plus partiou- liérement relative aux moteurs à quatre temps, ces moteurs pour- raient être à deux temps, que ces moteurs peuvent travailler avec de l'huile lourde ou d'après le principe Diesel.