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" Perfectionnements aux moteurs à combustion interne à deux temps".
Dans le but de renouveler la charge gazeuse dans des moteurs à combustion interne, les phases suivantes sont à distinguer :
1) L'évacuation du cylindre des gaz résiduels qui peuvent y rester pour plusieurs causes,et
2) le remplissage du cylindre avec la charge nouvelle.
Dans les moteurs à quatre temps existants,par exemple les gaz résiduels sont poussés hors du cylindre par le mouvement du piston pendant la course de balayage et.la charge nouvelle est introduite à la pression atmosphérique qui remplit le vide produit mécaniquement par le piston pendant la course de l'as- piration.
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Dans les moteurs à deux temps habituels l'évacuation du cy- lindre des gaz résiduels et le remplissage du cylindre sont effec- tués par l'opération appelée balayage,produit par une source d'air sous pression.
Dans tous Ces moteurs,les conceptions qui sont à la bas de l'établissement et de la construction ont été faussées par suite de l'ignorance des phénomènes qui se produisent au moment de l'é- chappement,pendant l'échappement et Immédiatement après sa fin, et la nature de la phase d'échappement a été elle-même mal com- prise.
L'échappement des gaz brûlés d'un moteur à combustion inter- ne a été considéré comme une détente adiabatique qui quand elle est terminée laisse le cylindre à une pression voisine de la pres- sion atmosphérique.
On s'est imaginé que l'échappement dure pendant un temps re- lativement long et que la vitesse de l'écoulement des gaz à partir du cylindre est celle qu'ils auraient acquise par suite d'une dé- tente, et est la vitesse da son dans le milieu considéré.
Cette conception est complètement contredite par les obser- vations des demandeurs relatives aux phénomènes qui se produisent et qui accompagnent la sortie des gaz brûlés d'un moteur à explosion.
En réalité les phénomènes de l'échappement lui-même et ceux qui l'accompagnent se produisent assez différemment et de la ma- nière suivante:
Les demandeurs ont trouvé que dans tous les moteurs à combustion interne, les gaz contenus dans le cylindre au moment où les orifi- ces d'échappement commencent à s'ouvrir forment un corps élasti- que possédant une énergie balistique qui est capable de produire une projection hors du cylindre des gaz comme une masse si un orifice leur permet de sortir.
Si on permet aux gaz brûlés de sortir du cylindre avec cette énergie balistique,ils laisseront derrière eux une grande dé- pression qui peut même atteinde le vide complet et qu'on dési- gnera ci-après sous le nom de "vide" . Ce Vile n'existera pas
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seulement dans le cylindre mais peut s'étendre dans l'espace dans lequel s'échappent les gaz, et le volume total de ce vide dépendra de l'énergie balistique que possèdent les gaz brûlés.
Ce vide sera maintenu à l'état statique dans le cylindre pendant un certain intervalle de temps et la durée de cet inter- valle de temps est déterminée par le retour de la portion arriè- re de la masse gazeuse lors de son rebondissement en arrière vers le cylindre.
D'après ces observations on peut conclure que dans un moteur à quatre temps le piston qui accomplit deux séries d'actions, l'une pour chasser les gaz brûlés hors du cylindre et l'autre pour créer le vide nécessaire dans le cylindre pour son nouveau remplissage, fait donc un travail qui aurait pu être fait par les gaz d'échappement.
Dans les moteurs à deux temps habituels, les gaz d'é- chappement peuvent également provoquer la vidange du cylindre en laissant un vide dans le cylindre, mais dans ces moteurs comme dans un moteur à quatre temps,cet effet potentiel a été négligé et on a employé une source d'air comprimé pour effectuer ce travail , par le procédé dit du balayage .
De plus, l'énergie contenue dans les gaz du choc de retour est beaucoup plus grande que celle contenue dans les gaz de balayage et par conséquent les gaz brûlés pénètrent dans les gaz frais et se mélangent à ceux-ci et un choc en retour qui ne se fait pas en temps voulu peut empêcher l'entrée de la charge fraîche.
D'après ce qui précède, on voit que les moteurs à quatre temps ainsi que les moteurs à deux temps habituels sont établis et fonctionnent sans prendre aucunement en considération les phénomènes naturels qui se produisent pen- dant la période d'échappement et par conséquent ces moteurs peu- vent être désignés comme étant des moteurs non rationnels.
L'invention a pour but de fournir un procédé de construc- tion d'un moteur à combustion interne ayant un cycle de fonc- tionnement à deux temps , dans lequel l'évacuation du cylindre
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par la sortie en masse des gaz brûlés est utilisée pour introduire une charge fraîche dans le cylindre.
L'invention consiste à choisir un angle de manivel- le pour la période de chargement, à établir la surface de la lumière d'admission et la vitesse de l'ouverture de cette lumière de façon quune charge suffisante peut entrer a la pression atmosphérique pendant la période de remplissage par suite de la sortie en masse des gaz brûlés du cyljndre, . à choisir un moment pour ouvrir la lumière d'échappement et la vitesse de l'ouverture de cette lumière de façon qu'une surface suffisante de lumière d'échappement soit ouverte avant l'ouverture de l'admission pour être assuré que la sortie en masse des gaz brûlés se produise avant l'ouverture de l'admission.
Dans un moteur construit conformément à ce procédé, le remplissage sera en relation directe avec les conditions produites dans l'espace du cylindre par les phénomènes na- turels qui se produisent pendant la période d'échappement et on peut par conséquent l'appeler un moteur rationnel.
Il doit être bien entendu que si une partie de l'é- nergie balistique des gaz brûlés est détruire pendant leur sortie en masse du cylindre, le volume du vide laissé der- rière les gaz et la durée du temps pendant lequel ce vide est maintenu sera réduit en conséquence . Dans des moteurs à combustion interne normaux les caractéristiques des lu- mières d'échappement sont telles que la plus grande partie de l'énergie balistique des gaz brûlés peut être détruite pendant la sortie des gaz du cylindre.
Un autre but de l'invention consiste par conséquent à réaliser des moteurs à combustion interne à deux temps comme indiqués ci.-.dessus,dans lesquels les gaz brûlés con- servent la proportion maximum de leur énergie balistique quand ils.quittent le cylindre et dans lesquels on utilise
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au maximum le vide laissé par les gaz brûlés lors de leur sortie en masse du cylindre.
Dans ce but, l'invention consiste à choisir un an- gle de manivelle pour la période de remplissage, à établir une surface maximum pour les lumières d'admission et une vitesse d'ouverture maximum de ces lumières, en restant dans des limites mécaniques , à établir des lumières d'échap- pement ayant une surface maximum entre des limites mécani- ques et à établir la période entre l'ouverture des lumiè- res d'admission et l'ouverture des lumières d'échappement d'une façon telle que les lumières d'admission s'ouvrent quand les gaz brûlés commencent à quitter le cylindre comme une masse et à prendre des dispositions pour que la surface des lumières d'échappement qui est ouverte avant l'ouvertu- re des lumières d'admission s'ouvre à une vitesse maximum entre des limites mécaniques ce qui a pour résultat qu'une
charge maximum peut être introduire dans le cylindre pendant le temps dont on dispose.
L'invention a également pour objet des moyens destinés à combattre toute influence défavorable d'un retour des gaz brûlés ou d'une aspiration prolongée sur la charge contenue dans le cylindre.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront d'après la description qui va suivre, dans laquelle on se réfère aux dessins annexés :
Aux dessins les figs. 1 à 5 sont des enregistrements de pressions faits pendant les périodes d'échappement et d'admission dans la tubulure d'échappement d'un moteur suivant l'inven- tion, tout près du cylindre, les figures correspondante res- pectivement à des vitesses de 800, 1000, 1200,1300 et 1500 tours par minute; la fig. 6 montre trois enregistrements pris dans le
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conduit l'échappement d'un autre moteur, à une seule vi- tesse mais avec des dispositifs d'échappement différents sur le moteur; les figs. 7, 8, et 9 sont des enregistrements pris sur le conduit d'admission d'un moteur pendant les périodes d'échappement et d'admission;
la fig. 10 est un diagramme de la surface des lu- mières d'échappement et d'admission; les figs. 11 et 12 représentent à titre d'exemple une coupe transversale à travers un cylindre d'un moteur à combustion interne montrant les lumières d'échappement et les passages conduisant de ces lumières dans un conduit d'échappement; la fig. 13 est un diagramme du réglage dans le temps d'un moteur à six cylindres; les figs. 14 et 15 montrent une disposition d'un conduit d'échappement et de collecteurs conforme à l'inven- tion pour un moteur à six cylindres.
Les enregistrements représentés aux fig. 1 à 9 ont été obtenus au moyen du dispositif décrit dans la demande de brevet anglais n 1016/1936,-pour:"Indicateur de pression ".
Dans ces figures les ordonnés représentent des pres- sions au-dessus et en dessous de la pression atmosphérique et les abscisses représentent des angles de manivelle.
EO,EC,AO,AC, indiquent respectivement l'ouverture et la fermeture de l'échappement et l'ouverture et la fermeture de l'admission, alors que le point mort bas est représenté par BDC.
Les courbes représentées aux figs. 1 à 5 sont des courbes de pression double prises avec un dispositif in- dicateur comportant un tube de Pitot double relié à un ma- nomètre, les lectures de pression étant'faites en synchro-
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. nisme avec les cycles du moteur et étant réglables par rapport au cycle de'sorte qu'il est possible d'observer la vitesse et la direction du mouvement des gaz.
Chacune de ces figures montre deux courbes similaires l'une en trait plein et l'autre en pointillé . Aux endroits où la courbe en trait plein se trouve au-dessus de la courbe en pointillé, la direction du mouvement des gaz est celle qui va en s'éloignant du cylindre et vice-versa.
La différence entre les ordonnées des. deux courbes en tout point est également une indication de la vitesse des gaz à chaque instant.
En se référant à l'une quelconque des fig. 1 à 5, on voit que quand la lumière d'échappement s'ouvre, il existe un premier retard pendant lequel il ne se produit pratiquement aucun changement de pression dans la conduite d'échappement et qu'ensuite la pression augmente brusquement jusqu'à un maximum puis tombe brusquement à une pression inférieure à la pression atmosphérique et que la pression remonte ensuite de nouveau et détruit la dépression.
Si on considère ces changements de pression conjointe- ment avec le sens du mouvement des gaz, on voit que pendant la période de retard il existe dans la conduite d'échappement une différence de pression sensiblement constante et très petite. Ensuite la différence de pression augmente jusqu'à une différence de pression maximum qui reste sensiblement constante sur une petite distance de part et d'autre du maximum de pression de la courbe. Ceci peut être considéré comme représentant le passage à grande vitesse de la masse de gaz brûlés devant le dispositif indicateur.
Le mouvement continue ensuite à se faire en s'éloignant du cylindre mais à ce moment la masse de gaz brûlés a dépassé le dispositif indicateur et se trouve en un point plus éloi-
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gné de la conduite déchappement et la différence de pression indique l'état du fluide qui passe en ce moment au droit du dispositif indicateur.
On voit ensuite qu'en un point ultérieur de l'angle de manivelle, les deux courbes se coupent ce qui indique un renversement dans le sens du mouvement et que ce ren- versement est suivi par le choc de retour des gaz brûlés.
Les courbes représentées aux figs. 1 à 5 ont été obtenues avec un moteur construit conformément à l'inven- tion . On voit que l'admission s'ouvre sensiblement au mo- ment où la queue de la masse de gaz brûlés a quitté ou est en train de quitter le cylindre et on voit également d'après les courbes que la charge entrante arrête la chute rapide de la pression et remplit partiellement le vide laissé derrière la masse de gaz brûlés . Ensuite, la pres- sion tombe de nouveau dans la tubulure d'échappement avant que ne se produise le renversement du sens du mouvement, ce qui montre que dans un tel moteur, présentant des lumiè- res d'air disponibles, la charge entrante ne peut pas remplir complètement le vide laissé par les gaz brûlés dans le dispositif d'échappement.
Si la lumière d'admission, au lieu d'être ouverte comme indiqué ci-dessus était restée fermée quand les gaz brûlés ont quitté le cylindre, les courbes auraient montré une chute de pression allant jusqu'à un vide très poussé et un retour également brusque à une pression élevée, puisqu'il n'y aurait rien eu dans le cylindre pour s'opposer à ce retour ou pour l'atténuer, et il doit être bien enten- du d'après ce qui précède que la forme de la courbe est modifiée par suite du fait que la charge entrante poursuit les gaz brûlés sortants,bien que les caractéristiques de la courbe restent inchangées.
D'après de telles courbes on peut se rendre compte et on peut vérifier par le calcul que la vitesse moyenne
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da l'échappement total varie de 300 à 700 mètres à la seconde, On peut voir également que l'augmentation de la pression jusqu'au maximum et la chute de pression qui suit sont très brusques et ne peuvent être comparées à une dé- tente adiabatique, et que l'échappement total occupe un intervalle de temps qui est considérablement plus court que celui qui serait nécessaire aux gaz brûlés pour se dé- tendre adiabatiquement jusqu'à la pression atmosphérique, et on peut en conclure que la vitesse véritable et instan- tanée de la sortie en masse du cylindre est beaucoup plus élevée que la vitesse moyenne totale de sortie et est beau- coup plus élevée que la vitesse du son.
A ce sujet il faut remarquer que l'indicateur enregis- tre des variations de pression dans le conduit d'échappe- ment tout près du cylindre . Si on considère les varia- tions de pression dans le cylindre qui accompagnent ces variations de pression dans le conduit d'échappement on comprendra que la montée brusque de la pression jusqu'au maximum de la courbe correspond à une chute également brus- que de la pression dans le cylindre derrière les gaz.
De plus, il est possible de montrer d'après de multi- ples observations que, après l'échappement, le cylindre reste vide et on voit d'après les courbes que ce vide se prolonge pendant une certaine durée, et qu'ensuite se pro- duit le choc de retour qui se propage par une zone frontale dense.
D'après les observations ci-dessus on peut conclure que les gaz, avant leur sortie du cylindre ont une vitesse initiale propre et que la détente adiabatique n'intervient que comme un phénomène secondaire .
Pour la commodité de cette description on considérera la sortie totale des gaz brûlés comme étant la période qui s'écoule depuis le moment de l'ouverture de l'échappe- ment jusqu'au moment où l'extrémité de queue de la masse
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sortante des gaz brûlés quitte le cylindre .
Le retard qui se produit au commencement de cette période avant que les gaz brûlés ne s'engagent dans le dispositif d'échappement peut s'expliquer en considérant la viscosité et l'inertie dynamique des gaz brûlés et l'inertie statique de la masse gazeuse à l'extérieur de l'orifice d'échappement.
Le milieu gazeux extérieur à l'orifice d'échappe- ment possède une inertie statique que les gaz brûlés ont à surmonter avant de pouvoir sortir du cylindre.
Mais quand la lumière d'échappement commence d'abord à s'ouvrir et que seulement une fente étroite est ouverte, la masse de gaz brûlés, par suite de sa viscosité, sort du cylindre et se mélange complètement au milieu gazeux extérieur à l'orifice d'échappement et est ainsi incapable d'exercer sa force complète sur ce milieu gazeux extérieur.
Quand une telle surface suffisante d'orifice d'échap- pement est ouvert,les gaz brûlésnepeuvent pas a ce mo- ment être dirigés vers l'orifice d'échappement,en d'autres termes, il se peut qu'il y ait un retard dû à l'inertie dynamique des gaz brûlés.
Le moment véritable de l'échappement se produira quand une surface suffisante d'orifice d'échappement est ouvert pour que les gaz brûlés sortent comme un tout du cylindre et que lesdits gaz sortent du cylindre comme une masse et surmontent la résistance due au milieu gazeux extérieur.
Les effets ci-dessus expliquent la période de retard qui se produit au commencement des courbes représentées aux figs. 1 à 5 avant que ne se produise l'élévation brus- que de la pression.
De plus, quand la masse de gaz brûlés s'est mélangée avec le milieu gazeux extérieur il forme une colonne en
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passant à travers les orifices d'échappement et le temps mis par la sortie des gaz brûlés est affecté par la lonk- gueur de la colonne c'est-à-dire par la surface de l'ori- fice d'échappement et par la nécessité de déformer la mas- se visqueuse de gaz brûlés pendant son passage à travers cet, orifice.
Si l'angle entre l'ouverture de l'échappement et l'ouverture de l'admission a été déterminé d'avance il doit être entendu qu'une surface suffisante de la lumière d'échappement devra s'ouvrir avant l'ouverture de l'admis- sion pour être sûr quela sortie en masse des gaz brûlés du cylindre se fasse pendant cet angle et ceci peut être obtenu en tenant compte de la vitesse moyenne de sortie totale des gaz brûlés à laquelle on s'est référé ci-dessus et de la surface moyenne de la lumière d'échappement ouver- te pendant l'angle en question et du fait que le volume de gaz brûlés doit être refoulé en un intervalle de temps qui doit être plus court que celui nécessaire à la détente adiabatique se manifeste comme un facteur dominant.
Dans le but de faire un tel calcul, l'intervalle de temps pendant lequel la sortie totale devra s'effectuer pourra être pris égal à 1/300 de seconde . Il peut naturel- lement être avantageusement plus court que cette durée mais ne doit pas être beaucoup plus long..On peut encore obtenir des résultats si cet intervalle de temps est augmen- té jusqu'à 1/260 de seconde mais ceci n'est pas désirable et 1/300 de seconde peut être considéré comme l'intervalle de temps maximum permis pour le calcul.
La vitesse moyenne de sortie totale variera suivant le comustible employé, le mélange et les conditions de combustion, parmi d'autres facteurs. Pour du fuel-oil à bonne combustion on peut admettre une vitesse moyenne de 450 mètres/seconde.
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A titre d'exemple, si N est le nanbre de tours par seconde du moteur.
A la surface de la lumière d'échappement ouverte avant l'ouverture de l'admission en cm2,
K une constante dépendant de la forme de la lumière d'échappement et de la surface ouverte par unité de mouvement du piston, KA étant la surface moyenne utile de la lumière d'échappement ouverte avant l'ouverture de l'admission;
W le volume du cylindre en cm3; v la vitesse moyenne de sortie en masse des gaz brûlés en mètres/seconde . a l'angle d'avance à l'échappement, la longueur de la colonne formée par le passage de la masse de gaz brûlés à travers la lumière d'échappement sera alors :
W mètres .
100 KA
Le temps s'écoulant depuis l'ouverture de l'échappement jusqu'à l'ouverture de l'admission sera a seconde.
360N de sorte qu'on aura la relation suivante :
EMI12.1
###= ##### = 1 seconde .
560N 100 KAV 300
Mais on verra que pour réduire la période de sortie totale des gaz brûlés à un minimum la surface de la lumière d'échappement devra être choisie aussi grande que possible et l'ouverture de la lumière d'échappement qui est ouverte avant l'ouverture de la lumière d'admission devra être ouverte à une vitesse maximum, tout en restant entre des limites mécaniques, Dans ce cas:.il sera plus.simple d'ouvrir la surface totale de la lumière'd'échappement à une vites se maximum mais il devra être entendu que la vitesse d'ouver- ture du restant de la lumière d'échappement, quand les gaz
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ont quitté le cylindre, n'a aucune impo rtance.
De cette façon quand l'angle disponible pour l'éva- cuation et le remplissage du cylindre at été déterminé d'avance, la plus grande partie de cet angle sera dispo- nible pour le remplissage du cylindre.
Le choix d'un tel angle dépend de la construction du moteur suivant des principes bien connus de façon à avoir le maximum de volume utile de cylindre.
Comme indiqué ci-dessus quand les gaz ont quitté le cylindre, le cylindre reste vide . Si on ouvre alors un orifice dans le cylindre à l'atmosphère, il se fera une admission à la pression atmosphérique.
On a trouvé par l'expérience que le passage dans l'atmosphère pouvait être ouvert quand les gaz sortants ont quitté l'endroit où se trouve l'orifice d'échappement.
Par exemple, dans un moteur à pistons opposé dans lequel les lumières d'admission et d'échappement se trouvent aux extrémités opposées du cylindre, les orifices dadmis- sion peuvent être ouverte quand les gaz d'échappement se trouvent encore dans le fond du cylindre, au voisinage de l'endroit où se trouvent les orifices d'échappement; ceci s'explique par la viscosité des gaz et par la vitesse à laquelle ils s'échappent.
D'après ce qui précède, et comme il est décrit dans le brevet anglais n 431.856 , on voit que quand on ou- vre l'admission au moment où la colonne de gaz d'échappe- ment commence à quitter le cylindre, on peut admettre une charge fraîche sous l'action de la pression atmosphérique ambiante . D'une manière plus précise , l'admission devra être ouverte quand la tranche arrière de la masse de gaz sortante quitte l'endroit précis où se trouvent les orifices d'admission.
Si on retarde l'ouverture de l'admission, le temps disponible pour le remplissage se trouve réduit et le choc
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en retour se fait plus rapidement et avec lus de violence.
Les courbes montrent que le moment le plus tardif auquel on peut effectuer cette ouverture est celui qui précède immédiatement le moment où se fait le renversement du sens du mouvement.
Pour obtenir l'effet maximum, l'admission devra re ouverte sans retard et de façon que la plus grande surface s'ouvre par unité de déplacement du piston. Mais en pra- tique, une très large tolérance est admissible au point de vue de la construction en vue d'obtenir un fonctionnement très satisfaisant du moteur.
Il est par suite possible de choisir, pour ouvrir l'orifice ou les orifices d'admission, un moment qui est relativement rapproché du moment où se fait l'échappement des gaz brûlés et qui reste approprié pour le remplissage du cylindre entre de larges limites de vitesses.
D'après les figs. 1 à 5 on verra que le réglage dans le temps de l'admission reste inchangée et que pour la gam- me de vitesses représentées par les courbes,cette ouverture de l'admission est toujours relativement rapprachée du moment de la sortie des gaz brûlés.
Dans les figs. 1 à 5 par exemple, l'admission est réglée dans le temps pour s'ouvrir 28,5 après l'échappe- ment et ce réglage reste approprié pour la gamme de vitesses représentée par les figures au moins. Le volume du cylindre du moteur est de 700 cm3 et la surface de l'orifice d'échap- pement ouvert avant l'ouverture de l'admission est de 13,8 cm. Si on augmente la vitesse d'ouverture des orifices d'échappement l'admission peut être ouverte 20 après l'échap- pement quand 13,2 cm2 d'orifice d'échappement sont ouverts.
La vitesse maximum d'ouvertures qui est mécaniquement passible dans ce moteur permettra d'ouvrir l'admission 18 après l'échappement quand 13,6 cm2 d'orifice d'échappement sont ou-
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verts. Dans tous les trois cas la surface totale d'orifice d'échappement est plus grande que celle+ouverte au moment de l'ouverture de l'admission et approche de la surface maximum qui peut être permise.
Quand les gaz brûlés quittent le cylindre ils lais- sent un vide dans le cylindre et sur une certaine longueur du conduit d'échappement.
Pour que le cylindre puisse être rempli avec une charge fraîche, les orifices d'admission doivent avoir une surface suffisante et être ouverts pendant un temps suf- fisamment long pour qu'une charge fraîche puisse entrer à la pression atmosphérique dans le cylindre et une partie du conduit d'échappement.
Si l'angle disponible pour le remplissage a été déter- miné, la surface de l'orifice d'échappement qui devra être ouverte pour assurer l'entrée d'une charge suffisante pourra être facilement déterminée eh considérant la vitesse moyenne connue de l'expansion de l'air à partir de la pres- sion atmosphérique dans un vide dont le solume est celui du vide à remplir.
On peut par exemple baser un calcul sur la nécessité d'introduire environ 1,5 volumes de cylindre d'air dans le cylindre et conduit d'échappement et on peut admettre une vitesse moyenne d'entrée de la charge de 50-60 mètres par seconde. Cette valeur sera une valeur conservatrice et la vitesse moyenne d'entrée dans des cas pratiques peut attein- dre 100 mètres à la seconde.
Il sera cependant préférable et aussi plus simple en pratique d'établir l'orifice d'admission aussi grand que possible et d'ouvrir la surface totale de cet orifice aussi rapidement que possible de sorte que cette surface totale sera disponible pour le remplissage pendant la plus longue fraction possible de la période de remplissage.
Les courbes montrent clairement le temps nécessaire et
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disponible pour l'introduction de la charge et on peut en déduire un dispositif d'admission approprié et la sur- face et la durée d'ouverture de l'orifice d'adimssion peuvent être établies en rapport avec les caractéristiques du dispositif d'échappement.
La fig. 10 représente un diagramme de surface de lu- mière pour un cylindre d'une capacité de 1,5 litres éta- blie conformément aux indications ci-dessus. La courbe 1 est relative à l'ouverture de l'orifice d'échappement et la courbe 2 à l'ouverture de l'orifice dadmission .
Les ordonnées des courbes représentent des surfaces de lu- mière et les abscisses des angles de manivelle.
Les portions de ces courbes qui ont une grande impor- tance sont les suivantes :
1) La portion e de la courbe d'échappement jusqu'au moment où s'ouvre l'orifice d'admission, Cette surface devra être suffisante dans le but indiqué et la pente de la courbe devra être de préférence aussi grande que pos- sible.
2) les portions des courbes 1 et 2 qui se chevauchent.
Pendant cet angle l'admission et l'échappement sont ouverts à la fois et de l'air passe à travers le cylindre et le conduit d'échappement . Une variation de cet angle fera varier la valeur du refroidissement obtenu par l'air qui passe à travers le cylindre.
3) La portion a de la courbe d'admission, après la fermeture de l'échappement et quand la pression dans le cylindre est rétablie à la pression ambiante . La vitesse de la charge entrante ajoutera pendant cette période)on action à celle due à une différence dans les pre ssions.
Or la charge introduite devra être retenue dans le cylindre sans être refoulée ou aspirée vers le .dehors par
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les des gaz d'échappement qui continuent dans le du cylindre ou qui sont
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le senB allant siéloignant du- yjiildre du rebondisse- transformés en un choC â8etour'p suite e rebondisse- ment Qui se pr odui t so it dans 1 es cond ui ts d' échaPP ement , soit dans l'atmosphère libre. et 9 indiquent Les 9 indiquent la manière par laquelle le renversement de sens des gaz brûlés est transmise du côté admission. Dans la fig.7
EMI17.2
##.. transmise du Out' oldm , ..0.- les courbes en trait plein et en pointillé servent mon- les courbes en tra@@ @@ trer, comme dans les figs. 1 à 5, le moment où ce renversement de sens apparaît à l'entrée.
D'après ces trois figures voit venir vitesses
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faibles,le choc retour des gaz peut devenir aiitiqua.bàe :-:-:r:.:-T..'.'.'.-''------- Peut 86 fermer et qu'à des vitesses élevées$ peut fermer avant que ne se produise le retour. d.h.r.
Les chOCS en retour refoulent la charge au dehors Les chocs inutilement .. et la souillent;une aSpiration inutilement prolongée succédant à l'admission réduit la charge en la plaçant sous dépression. Ces deux facteurs néfastes proviennent de l'extérieur du cylindre et ont une répercussion sur son
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contenu. Ils peuvent être éliminés ou atténués, ou retardés ou écartés du cylindre, de sorte que leur influence ne puis- ou écartés du cylindre, de so@@@ @@@ se pas se mainfester sur le conteur du cylindre dui-mêne.
Ceci peut être obtenu par le réglage dans le temps du moteur lui-même, par le réglage dans le temps de l'échappement @@@@ en forme et volume du proprement dit ,par un agencement en forme et volume au proprement dit, par un agencement système d'échappement ou par des dispisitifs correspondants dans le système d'échappement.
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peut par exemple établir une fermeture appropriée peut ,le eceulnle dans demande de l'échappement comme décrit 5 par à laquelle les demande de brevet sngàaiB 1 . laquelle - facteurs anglais 140 4420/3 r cylindre.
néfastes en Question peuvent être écartés du cylindre. étabire une fermeture appropriée
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Ou bien on peut employer les moyens décrits dans le brevet anglais N 431.857,en vue d'éviter le choc en re- tour d'entrer de nouveau dans le cylindre.
L'introduction d'une charge supplémentaire comprimée à la fin de la période d'admission comme décrit dans la demande de brevet anglais n 23472/34 ou une injection d'air dans le conduit d'échappement à un moment approprié comme décrit dans la demande de brevet anglais N 31649/35 s'opposeront à et retarderont le choc en retour.
L'emploi de moyens tels que ceux décrits dans les de- mandes de brevets anglais n 25165/34 et n 1020/56 pour: "perfectionnements aux conduits d'échappement des moteurs à combustion interne à deux temps" et ceux décrits dans le brevet français n 797.368 du 6 Novembre 1935 permet- tront de s'opposer à et atténuer ces actions néfastes,
Ces moyens sont indiqués simplement à titre d'exemple at tout moyen qui assure le maintien dans le cylindre de la charge peut *être employé.
Les demandeurs ont trouvé expérimentalement que la vi- tesse absolue de sortie des gaz brûlés du cylindre peut être retardée ou accélérée suivant la nature de l'espace dans lequel entrent les gaz quand ils quittent le cylindre;
Par exemple des tuyaux d'échappement dont les dimen- sions de la surface de la section transversale sont trop grandes retardent la vitesse de sortie et rapprochent le choc en retour.Des tubes dont la surface de la section droite est trop petite retardent la sortie en comprimant la colonne et en déformant le corps gazeux;l'augmentation de la densité des gaz brûlés par suite de cette compression fait que la colonne de gaz d'échappement perd de la vitesse acquise,par suite de la friction qui a augmenté en consé-
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quence.
Dans tous ces cas, on comprend que les actions auxquelles on se réfère sont celles qui produisent une accélération négative des gaz'sortant. Des tubes de di- mensions convenables maintiennent la vitesse des gaz et la sortie totale des gaz du cylindre se fait plus rapidement.
La sortie des gaz d'échappement directement dans l'atmosphère, c'est-à-dire quand il n'existe pas de sys- tème d'échappement,se produit avec une grande perte de vitesse ; le choc en retour par rebondissement succède im- médiatement et la durée pendant laquelle le cylindre reste vide est plus courte que dans tous les autres cas.
Un autre but de l'invention est d'indiquer les con- ditions qui doivent être remplies par un tuyau d'échappe- ment d'un moteur construit conformément à l'invention, de façon à donner l'assurance que la masse sortante de gaz brûlés soit transmise à une décélération minimum pendant son mouvement vers l'extérieur.
Comme indiqué ci-dessus, quand les gaz d'échappement quittent le cylindre du moteur à la suite de l'ouverture des lumières d'échappement, ils tendent à former une colonne dont la longueur dépendra de la surface des orifices d'échap- pement qui est ouverte pendant la sortie en masse des gaz.
A ce moment, la masse sortante de gaz brûlés possède une très grande vitesse et se conforme aux lois de la réfle- xion.
En conséquence après la sortie du cylindre elle ne devra rencontrer dans les passages d'échappement et dans le tuyau d'échappement aucune surface capable de la renvoyer par reflexion dans le cylindre ou d'empêcher son mouvement allant en s'éloignant du cylindre . De plus, l'énergie conte- nue dans les gaz d'échappement est capable de déplacer une masse proportionnelle du milieu gazeux résistant extérieur au cylindre . Si ce milieu résistant présente une grande sur-
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face à la masse sortante des gaz brûlés, cette dernière se déformera et s'aplatira, et la colonne sortante sera de longueur moindre, son accélération négative sera plus grande et son retour vers le cylindre sera plus rapide .
Les tuyaux d'échappement de diamètre trop grand par rapport aux lumières d'échappement auront pour effet de produire ce résultat et le cas extrême sera atteint quand on permet aux gaz d'échappement de s'échapper directement dans l'atmosphère libre.
D'autre part, si les tuyaux d'échappement ont un dia- mètre trop petit, la résistance à la déformation des gaz sortant, qui peuvent posséder une très grande viscosité, exerce également une action décélérante trop grande sur la masse sortante . Elle retarde l'évacuation complète des gaz brûlés et fait que le retour se produit plus rapidement.
Donc, dans les deux cas, le temps disponible pour ef- fectuer l'admission est réduit.
Suivant l'invention, on donne aux parois des passages et conduits à travers lesquels passent les gaz brûlés en quittant les orifices d'échappement, une forme telle qu'elles tendent toujours à guider et réfléchir les gaz brûlés en s'éloignant'du cylindre dans le sens de l'échappement et la section de passage des gaz brûlés à travers ces passages et conduits est établie de telle façon que les gaz brûlés, après avoir quittée les orifices d'échappement ne rencontrent ultérieurement aucune augmentation ou diminution soudaine et considérable dans la section de passage, capable de pro- voquer une augmentation ou une diminution de la surface de la section transversale de la colonne.
De préférence,pour faciliter le mouvement vers l'exté- rieur des gaz brûlés et empêcher leur retour vers le cylin- dre , on augmentera progressivement la section transversale
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des conduits d'échappement dans le sens de l'échappement.
Cette augmentation progressive de la section trans- versale permettra l'expansion des gaz brûlés pendant leur mouvement en s'éloignant du cylindre.
Les figs. 11 et 12 représentent un agencement ap- proprié pour remplir les conditions indiquées ci-dessus.
Dans ces figures on voit que le passage 4 dans le bloc- cylindre qui relie les orifices d'échappement 3 avec l'ex- trémité d'entrée du tuyau d'échappement a une forme telle qu'il ne comporte aucune surface susceptible de renvoyer par réflexion dans le cylindre les gaz'.sortant et qu'à partir de son point de raccordement avec le cylindre la section transversale du tuyau d'échappement augmente pro- gressivement.
Pour l'établissement de la forme et du contour des passages d'échappement,il faudra tenir compte du fait que la masse qui s'échappe tend à être projetée à partir du cylindre dans une direction naturelle qui est celle de l'axe du cylindre et céest pour cette raison que dans la fig. 11, le passage d'échappement est incliné par rap- port à l'axe du cylindre de façon à dévaler aussi peu que possible la masse sortant de gaz brûlés.
Un autre but de l'invention consiste à spécifier la relation qui devra exister entre la longueur du tyau d'échappement et le choc en retour des gaz brûlés pour que le fonctionnement du moteur soit le plus avantageux. ont
On a indiqué ci-dessus que les demandeurs trouvé ex- périmentalement que quand les gaz brûlés s'échappent di- rectement dans l'atmosphère libre, le choc en retour des gaz brûlés se faisait très rapidement et avec une très grande violence et que la rapidité et la violence du choc en retour étaient réduits tous les deux quand les gaz brû- lés passent à travers un tuyau d'échappement avant d'at-
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teindre l'atmosphère.
Ils oztobservé que le retard et l'intensité avec les- quels le choc en retour se produit est influencé entre cer- taines limites par une variation de la longueur du tuyau d'échappement.
La fig. 6 illustre l'influence d'une variation de lon- gueur du tuyau d'échappement sur le choc en retour,, Dans cette figure on a représenté trois courbes qui sont prises toutes les trois à la même vitesse de moteur, mais avec des conduits d'échappement de longueurs différentes montés sur le moteur, la longueur des tuyaux d'échappement étant de 76 cm (courbe en trait mixte), 134 cm. (courbe en trait plein) 172 cm. (courbe en pointillé) respectivement.
Les courbes représentées à la fig. 6 sont semblables à celles représentées aux figs. 1 à 5 mais n'indiquent que des variations de pression.
On voit que quand la longueur du tuyau augmente, le choc en retour s'éloigne, une période de temps plus longue est disponible pour le remplissage et par conséquent l'in- tensité de l'effet du choc en retour sur le cylindre se trouve réduit.
Si la longueur du tyau d'échappement continue à nouveau croître, on atteint un point à partir duquel aucun @ retardement du choc en retour ne peut être obtenu.
Si le tuyau d'échappement a une forme conique allant en s'évasant, d'une manière appropriée, vers l'extérieur, une nouvelle augmentation au-delà de ce point ne sera pas défavorable, puisque l'augmentation continue de la section transversale du tuyau permettra l'expansion des gaz, mais une telle augmentation de longueur- sera inutile. Si, par contre, le tuyau d'échappement a haie forme cylindrique, le
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choc en retouf commencera de nouveau à se produirelus tôt quand on augmente encore la longueur du tuyau d'échap- pement après avoir atteint le retardement maximum, et ceci est dû au fait que la forme cylindrique du tuyau ne permet pas la libre dilatation des gaz et produit un effet d'étran- glement qui s'oppose à la sortie finale des gaz après leur dilatation.
Lorsqu'un silencieux ou chambre de détente est monté sur le tuyau d'échappement, et dans le cas où le tuyau d'é- ohappement a une forme conique, ce silencieux peut être monté à l'extrémité d'un tuyau d'échappement dont la lon- gueur est sensiblement égale à celle nécessaire pour donner le retardement maximum au choc en retour, mais comme il résulte des remarques ci-dessus, le silencieux peut être monté sans inconvénient à l'extrémité d'un tuyau d'échappe- ment ayant une conicité convenable et une longueur supérieu- re à celle qui est nécessaire.
Dans le cas où le tuyau d'échappement a une forme cy- lindrique, le silencieux devra être monté à l'extrémité d'un tuyau d'échappement ayant sensiblement la longueur re- quise pour donner lieu au retardement maximum et si un nou- vel allongement du tuyau d'échappement devient nécessaire, ceci devra être fait au-delà du silencieux ou chambre de détente.
A titre indicatif, on peut dire qu'en général, une longueur de tuyau d'échappement de 106 cm. sera trouvée suf- fisante pour atteindre les résultats ci-dessus.
A titre d'explication de ce qui précède on peut dire que le volume du vide laissé dans le cylindre et le tuyau d'échappement par la sortie en masse des gaz brûlés dépendra de la masse du milieu gazeux extérieur qui peut être déplacée par le travail que les gaz d'échappement peuvent fournir par suite de leur choc sur ce milieu extérieur, toutes choses
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égales d'ailleurs.
Le temps absolu pendant lequel dure ce vide dépend de la longueur du chemin parcouru par les gaz d'échappe ment avant qu'ils rebondissent vers le cylindre , ou, plus géné- ralement, de la vitesse de sortie des gaz brûlés et de l'accélération négative à laquelle ils sont soumis.
Si on laisse les gaz d'échappement s'échapper direc- tement à partir de l'orifice d'échappement dans l'at- mosphère, la tête de la colonne sortante de gaz sera apla- tie et élargie . Cette surface résistante sera donc aug- mentée en surface et l'accélération négative appliquée à la masse sortante, sera très élevée . Par conséquent, le trajet parcouru par les gaz à partir du cylindre sera très court et le rebondissement dans le cylindre suivra avec une rapidité extrême.
Si, d'autre part, les gaz ont à passer à travers un tuyau d'échappement ou dispositif analogues avant d'attein- dre l'atmosphère libre, et que ce tuyau est trop court pour contenir la colonne de gaz d'échappement, la tête de cette dernière sera toujours écrasée et déformée contre l'atmosphère extérieure au tuyau d'échappement de sorte que le temps s'écoulant entre la sortie jusqu'au retour des gaz d'échappement se trouve réduit en rapport avec l'importance de cette déformation de la colonne .
Si on allonge le tuyau d'échappement, on atteindra une dimension pour laquelle, pour une force d'explosion donnée, le rebondissement des gaz brûlés se produira à partir d'un plan ou zone frontale située au voisinage de l'extrémité du tuyau . Après que cette longueur de tuyau a été atteinte, un nouvel allongement du tuyau ne produira plus aucun retardement supplémentaire du moment où se pro- duit le choc en retour. En d'acres termes, il n'y aura au- cun intérêt à allonger le tuyau audelà de ce point .
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Si des silencieux ou des chambres de détente sont prévus dans le conduit d'échappement, leur position sera déterminée exactement par le point à partir duquel le re- bondissement des gaz brûlés se fait pour les explosions les plus fortes.
Aves des explosions de grande intensité, l'énergie contenue dans les gaz brûlés et leur vitesse de sortie sont plus grands et par conséquent le point à partir duquel ils rebondissement est situé plus loin du cylindre que pour des explosions d'intensité moindre.
Par conséquent, pour des explosions faibles, tout se passera comme si le tuyau d'échappement était trop long, en d'autres termes, sans avantage du point de vue de la présente invention.
Les chambres de détente deviendront cependant défa- vorables si elles sont situées trop près du cylindre, c'est-à-dire plus près du cylindre que le point le plus éloigné de rebondissement de la colonne de gaz d'échappe- ment pour l'explosion la plus forte entre les limites de fonctionnement du moteur.
Une telle augmentation brusque de la section du tu yau d'échappement résultant de la présence d'une chambre de détente ou analogue, en un point plus rapproché que celui où se fait le rebondissement des gaz brûlés, aurait pour effet défavorable similaire à celui qui se produit quand on permet au point de rebondissement de se trouver dans l'atmosphère libre. En d'autres termes, le point de rebondissement se formerait dans la chambre de détente elle-même, le retour se produirait donc dans un espace de temps réduit et la pé- riode disponible pour le remplissage se trouverait raccourcie.
Suivant l'invention,par conséquent,les caractéristi- ques du système d'échappement sont proportionnées de telle façon à l'énergie contenue dans les gaz brûlés au moment de
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leur sortie du cylindre avec une intensité d'explosion maximum que le choc en retour de ces gaz brûlés se fasse toujours à partir d'un point situé pratiquement à l'inté- rieur du système d'échappement,la forme et le contour de ce système d'échappement étant tels qu'il ne comporte pas de brusques changements de section et que la masse sortan- te de gaz brûlés soit toujours guidé par lui et dirigé en s'éloignant du cylindre.
Ce résultat peut être obtenu en munissant le moteur d'un tuyau d'échappement dont la longueur est telle que le retour des gaz brûlés pour une explosion d'intensité maximum se produise à partir d'un point situé pratiquement l'intérieur du tuyau d'échappement et la longueur néces- saire d'un tel tuyau d'échappement peut être déterminée facilement par des essais, ainsi qu'il résulte d'après ce qui précède .
En outre, quand le moteur comporte un silencieux ou chambre de détente, ce silencieux ou chambre de détente sera situé suivant l'invention en un point du système ou conduit d'échappement plus éloigné du cylindre que le point à partir duquel se produit le choc en retour des gaz brûlés.
Les considérations ci-dessus, concernant la forme et la longueur des passages et conduits d'échappement, s'appli- quent aussi bien à un moteur monocylindrique qu'à un moteur polycylindri que, mais en déterminant la forme et l'agence- ment des conduits et collecteurs d'échappement pour un mo- teur polycylindrique, d'autres considérations se manifes- tent, comme on le comprendra d'après ce qui va suivre:
Dans un moteur à combustion interne suivant l'inven- tion, l'échappement, le passage de gaz frais à travers le cylindre et la fin du remplissage occuperont normalement environ 120 de l'angle de manivelle.
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Conformément àu réglage dans le temps relatif des cylindres, les phases totales d'échappement et d'admission peuvent se chevaucher.
Il peut arriver que la sortie d'un des cylindres se produise en même temps qu'une admission se produit dans un autre cylindre et suivant le nombre de cylindres les s phases d'admission et d'échappement peuvent elles-mêmes se ohevaucher.
Normalement, pour trois cylindres groupés ensemble sur un arbre vilebrequin, ces phases d'échappement totales des gaz brûlés et d'entrée d'une charge fraîche sont sépa- rées dans le temps ou se chevauchent très peu suivant le réglage dans le temps du moteur.
Avec le réglage dans le temps représenté aux figs.
1 à 5, par exemple, dans un moteur à trois cylindres, il y aura un chevauchement de quelques degrés . Dans des mo- teurs à quatre cylindres ou plus, toutes ces phases se chevauchent.
Quand on établit les collecteurs d'échappement pour un moteur polycylindrique, il faut prendre soin d'établir une protection contre des perturbations qui peuvent se produire par l'échappement d'un des cylindres sur un autre cylindre.
Les gaz brûlés, au moment de leur sortie en masse du cylindre et également au moment de leur rebondissement vers le cylindre, se comportent comme un projectile et sont soumis aux lois de la reflexion.
Par conséquent, si les gaz brûlés pendant leur pas- sage vers l'extérieur à partir d'un cylindre rencontrent des surfaces qui tendent à les réfléchir vers un autre cy- lindre dans lequel les orifices d'échappement et d'admission sont ouverts à ce moment , ceci peut avoir un effet néfaste sur le remplissage de ce dernier .
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Donc, en agençant les raccords entre les conduits et les collecteurs d'un moteur polycylindrique, il faudra pren- dre soin pour être sûr que les parois des conduits et rac- cords soient profilés de telle façon que les angles de reflexion guident toujours les gaz vers l'extérieur et en s'éloignant d'un autre cylindre qui peut être ouvert à ce moment.
De plus, quand on établit les collecteurs d'échappe- ment et tuyaux d'échappement, il faut observer les mêmes règles que pour un tuyau d'échappement d'un moteur mono- cylindrique, c'est-à-dire il ne devra y avoir aucune aug- mentation ou diminution soudaine et considérable dans la section transversale sur le trajet suivi par les gaz puis- que ceci aurait pour résultat de réduire la vitesse de sor- tie et qu'un rebondissement total ou partiel peut se pro- duire, rebondissement qui peut influencer le cylindre qui est à l'échappement ou l'un des cylindres dans lequel les crifices d'échappement et d'admission sont ouverts.
De plus, quand la masse de gaz brûlés quitte le cylin- dre pendant la période d'échappement et quand elle passe à travers un raccord qui est également en communication avec un cylindre ouvert à l'admission à ce moment , et dans lequel l'échappement est toujours ouvert, la masse de gaz brûlés, en passant dans le raccord, transmet un choc le long du conduit d'échappement venant du cylindre mentionné en second lieu, et ce choc peut avoir une répercussion né- faste sur l'admission de la charge dans ce dernier cylindre.
Ce choc sera transmis sur une certaine distance, aprèslaquelle son effet ne sera plus sensible . Cet effet néfaste peut être évité en donnant à la distance entre le raccord et le deuxième cylindre une longueur'au moins égale à la distance minimum avec laquelle on sera assuré que l'ef- fet néfaste sus-mentionné ne sera pas-transmis à ce cylin- dre.
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On trouvera par des essais la distance appropriée dans chaque cas particulier mais à titre d'indication générale, on peut dire qu'une distance de 20 à 30 cm sera généralement suffisante pour un moteur ayant une capacité de 1 litre par cylindre .
A titre de variante, on pourra prévoir des chicanes déflectrices aux points de raccordement entre les conduits venant de deux cylindres, de façon à diminuer l'effet d'un tel choc.
Il faudra prendre soin également de combattre toute action néfaste qui peut se produire par une aspiration prolongée provoquée par la sortie des gaz brûlés d'un cy- lindre sur le remplissage d'un autre cylindre. Ceci peut être évité par une fermeture appropriée de l'échappement, comme décrit dans la demande de brevet anglais n 1018 du 11 janvier 1936 pour " Perfectionnements aux moteurs à combustion interne du cycle à deux temps ".
En outre, le retour des gaz brûlés qui ont quitté un cylindre peut avoir un effet néfaste sur le remplissage d'un autre cylindre et une protection devra être prévue con- tre une telle action néfaste.
Cette protection peut également être réalisée en établissant une fermeture appropriée de l'échappement du cylindre à protéger ou en prévoyant des chicanes dflec- trices qui dirigent tous les gaz de retour dans la direc- tion de l'échappement ou par tout autre moyen approprié qui donne la certitude que cette action néfaste soit combattue.
En établissant les raccords entre les conduits d'échap- pement et le collecteur de deux cylindres ou de deux groupes de cylindres, il faut tenir compte également de l'état des gaz aux points de raccordement et les conduits que les gaz d'échappement traversent.
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Deux conditions extrêmes peuvent se présenter .
Les gaz d'échappement sortant d'un cylindre peuvent ren- contrer le choc en retour de l'échappement précédent ou bien les gaz d'échappement peuvent entrer dans un vide laissé par l'échappement précéd ent.
Si on désire réduire le temps absolu d'échappement on peut adopter une disposition telle que chaque échappe- ment d'un cylindre donné tombe dans le vide laissé par l'échappement de l'autre cylindre. Les mêmes considéra- tions s'appliquent aux colonnes de gaz d'échappement et les colonnes de gaz entrant qui suivent les colonnes d'é- chappement . Ces colonnes qui peuvent s@@ir le même sens de déplacement n'exercent aucune résistance l'une sur l'autre, à condition que les espaces et les sections de passage leur permettent de se mélanger sans trop de dé- formation et il est logique d'admettre que les angles sous lesquels ces colonnes se rencontrent l'une l'autre doivent être réduits à un minimum.
Il y a lieu de noter que dans un moteur polycylindri- que les effets suivants peuvent être obtenus en dispo- sant les conduits d'échappement conformément à ce qui précède :
1 ) que chaque échappement se fasse à travers un conduit contenant des gaz qui sont sous pression et qui se déplacent dans le sens de l'échappement , ce courant de gaz sous dépression est constitué par les gaz d'admission qui passent à travers le cylindre de l'un des cylindres adja- cents au cylindre qui est à l'échappement,
2 ) que les gaz d'échappement qui se déplacent vers l'extérieur à travers la tubulure puissent rencontrer des gaz qui retournent de l'échappement précédent et.puissent arrêter ces gaz qui retournent à une distance constante du cylindre.
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Grâce à l'invention les cylindres peuvent être pro- tégés contre toutes perturbations dues aux cylindres ad- jacents par la longueur du premier raccord, par les surfa- ces qui réfléchissent et guident la colonne gazeuse, par les sections permettant le libre passage des colonnes sans restriction et sans écrasement contre la masse ambiante,1 par la position du raccord des collecteurs.
Cette position est déterminée par la position de la colonne de gaz de l'échappement précédent qui retourne , la longueur, le volume du conduit d'échappement après ces premiers raccords et la position et le volume du silencieux ou chambre da détente.
On comprendra plus clairement les remarques ci-dessus si on se reporte à la fig.13 qui est un diagramme de ré- glage dans le temps pour un moteur à six cylindres, les évents d'admission et d'échappement de chacun de ces cylin- dres étant établis comme indiqué aux figs. 1 à 5. Dans cette figure on a supposé que l'ordre d'allumage est 1,5,3,6, 2,4 par exemple . La figure montre simplement les intervalles de 60 entre les ouvertures d'échappement et l'ordre dans lequel ces ouvertures se font.
On voit d'après cette figure et en se référant aux figs. 1 à 5, que l'échappement d'un cylindre donné se fait toujours au milieu de la période d'admission du cylindre précédent et peut avoir une répercussion sur cette admis- sion.
En prévoyant un collecteur pour chaque groupe de trois cylindres, 1,2,3 et 4,5,6 et en prolongeant ces collecteurs d'une longueur suffisante avant de les réunir, il sera faci- le d'écarter sûrement l'objection li-dessus.
Mais en se référant aux figs. 1 à 5, on voit également qu'à toutes les vitesses au-dessus de 800 t/m le retour des gaz brûlés qui suit l'échappement d'un cylindre don- né, se produit après l'ouverture de l'échappement du cy-
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lindre suivant.
Si on prolonge les deux collecteurs pour former des tuyaux d'échappement séparés ou si la réunion entreeux se trouve plus loin du cylindre que le point à partir du- quel s'effectue le retour , il n'en résulte aucun avantage du fait que l'échappement d'un cylindre dans un des collec- teurs se fait avant le retour vers le cylindre précédent dans l'autre collecteur.
D'autre part, si les collecteurs sont réunis entre eux en un tuyau d'échappement commun et que la jonction entre ces collecteurs est plus près du cylindre que le point de la tubulure à partir duquel se fait le retour le plus rapproché des gaz brûlés, alors les gaz d'échappement d'un cylindre, par exemple le cylindre 1, franchiront cette jonc- tion et n'auront pas commencé à retourner au moment où com- mence l'échappement du cylindre suivant, soit le cylindre 5, de sorte que l'échappement de ce dernier cylindre entre dans une tubulure sous dépression comme indiqué ci-dessus.
Ces gaz d'échappement du cylindre 5 franchiront la jonction et s'opposeront aux gaz d'échappement du cylindre 1 qui reviennent, de sorte que quand le cylindre suivant, soit le cylindre 3, s'ouvre, les gaz d'échappement de ce dernier entrent également dans une dépression dans la tubulure etc..
Aux grandes vitesses, l'effet de cette interaction en- tre les gaz d'échappement peut être tel qu'il annule comlè- tement l'effet du retour des gaz d'échappement.
De plus, et comme on l'a expliqué au sujet du tuyau d'échappement d'un moteur à un seul cylindre, la longueur du tuyau d'échappement qui suit la jonction entre les collec- teurs devra être suffisante pour que le retour des gaz brûlés se produise à partir d'un point situé à l'intérieur de ce tuyau, de sorte que le retour dis gaz brûlés soit retardé au- tant que possible et si un silencieux -ou chambre de détente est
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prévu, elle sera montée dans ce tuyau par plus près du cylin- dre que le point à partir "duquel se fait le retour le plus éloigné pour une explosion d'intensité maximum.
En pratique, les cylindres d'un moteur à six ou à huit cylindres peuvent être partagés en deux groupes, les cylindres de chaque groupe échappant dans un collecteur commun. Ces deux collecteurs peuvent être prolongés sur une distance approxima- tivement égale à la longueur du moteur lui-même et être ensui- te réunis ensemble de façon à former un seul tuyau d'échappe- ment sur lequel est monté un dispositif silencieux commun à tous les cylindres.
Les figs. 15 et 16 représentent une construction et un agencement appropriés de la tubulure d'échappement d'un mo- teur à six cylindresont le réglage dans le temps est établi comme indiqué ci-dessus et qui est construit conformément aux modifications indiquées ci-dessus.
Les cylindres 1,2 et 3 sont raccordés à un collecteur 6 et les cylindres 4,5 et 6 au deuxième collecteur 7 et ces collecteurs sont réunis en 8 en un tuyau d'échappement simple 9 sur lequel est monté un silencieux 10.
On voit que les parois principales de tous les passages ont une forme telle qu'elles tendent à guider et diriger les. gaz d'échappement vers l'extérieur et de telle sorte qu'elles n'obstruent ou ne restreignent pas le passage vers l'exté- rieur des gaz.
On comprendra également que dans cet exemple, si la jonction 8 est suffisamment éloignée des cylindres pour pro- éger le remplissage du cylindre 3 d'une répercussion de l'é- chappement du cylindre 6, on sera certain que tous les autres cylindres seront suffisamment protégés de la même manière.On comprendra également que la jonction 8 doit être plus rap- prochée du cylindre que le point à partir duquel se produit le retour des gaz brûlés et que le silencieux 10 doit être plus éloigné du cylindre que ledit point.