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Perfectionnements aux moteurs à combustion interne à deux temps et à double effet.
La présente invention concerne des perfectionnements aux moteurs à combustion interne à deux temps et à double effet, du genre dans lequel un seul piston est employé pour chaque cylindre, une explosion se produisant de chaque côté du piston, des lumières d'échappement étant disposées à la moitié de la longueur du cylindre et commandées par le mouvement du piston, des moyens étant combinés à ce piston pour admettre une charge explosible de chaque côté de celui-ci.
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Des moteurs combustion interne du genre décrit ont été proposés dans lequel le piston est pourvu d'un prolongement tubulaire de chaque côté du piston et chacun de ces prolongements coopère avec un guide cylindrique à lumières à travers lequel une charge est admise, des lumières d'admission étant prévues dans les prolongements tubulaires pour l'enttée de la charge dans le cylindre. Avec cette construction, les prolongements tubulaires forment des passages d'admission indépendants pour la charge explosible, ce qui nécessite par conséquent la disposition de moyens à chaque extrémité du cylindre pour l'admission de la charge explosible.
Dans les moteurs à combustion interne du genre décrit au paragraphe précédent, il a été proposé de munir le piston d'un diaphragme central qui divise l'intérieur en deux parties, un passage étant formé dans chaque partie pour que la charge explosible soit admise aux deux cylindres après avoir passé à travers une extrémité du piston et soit comprimée aux deux extrémités des cylindres par le mouvement du piston.
il a été également proposé, dans les moteurs à combustion interne du type décrit et dans lesquels le cylindre est mis en mouvement de va-et-vient, outre le piston, de faire ce dernier creux avec des prolongements tubulaires pour former un passage sans obstruction, ces prolongements possédant à leurs extrémités des lumières qui communiquent avec une pompe pour fournir du mélange combustible sous pression, la construction étant telle que le cylindre mis en mouvement de va et vient fonctionne conjointement avec les lumières dans les prolongements du piston pour l'admission de la charge expl.sible .
Suivant la présente invention, un moteur à combustion interne à deux temps à double effet, du genre décrit, comprend un cylindre fixe et un piston creux comportant deux p rolongements tubulaires qui fournissent un passage sans obstruc-
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tion d'un bout à l'autre, des lumières étant prévues à chaque extrémité des prolongements tubulaires et ce passage étant ouvert à une extrémité vers une chambre à mélange combustible qui est alimentée en mélange combustible sous pression au moyen d'une pompe auxiliaire.
Dans une forme de moteur à deux temps à double effet suivant la présente invention, un cylindre refroidi par de l'air ou de l'eau est pourvu d'un anneau de lumières d'échappement au milieu de sa longueur, Le cylindre est fermé aux deux extrémités par des couvercles ou des culasses de cylindre dont une peut être d'une pièce avec le cylindre et l'autre amovible. Les deux culasses de cylindre présentent des manchons de guidage centraux pourvus d'un ou de plusieurs anneaux d'étanchéité.
Le cylindre est pourvu d'un piston creux comportant un prolongement tubulaire ou 'une tige de piston tubulaire partant des deux côtés, ces prolongements tubulaires glissant dans les manchons. Les prolongements présentent des lumières d'admission près de leur extrémité éloignée du piston et lorsque le piston s'approche de chaque extrémité du cylindre, les lumières d'admission situées à l'extrémité opposée sont découvertes par la partie correspondante du prolongement tubulaire qui est en train de sortir de son manchon, le piston passant en même temps, ou un peu avant, par-dessus les lumières d'échappement.
Pour que l'invention soit clairement comprise on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
La fig. 1 est une coupe verticale , en partie en élévation, d'un moteur à combustion interne à doux temps, à double effet et à deux cylindres, construit conformément à la présente invention.
La fig. 2 est une coupe verticale, en partie en élévation, faite à angle droit et sensiblement par la ligne A-B de la fig. 1.
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La fig. 3 est une coupe horizontale par la ligne C-D de la fig. 1.
Sur les dessins, 1 est le carter de manivelle d'un moteur à combustion interne à deux temps et à deux cylindres, 2 est le bloc de cylindre et 3 la culasse des cylindres. Le bloc des cylindres et la culasse sont reliés à la chambre de manivelle avec interposition de garnitures d'étanchéité de la manière connue.
Le bloc des cylindres 2 comprend deux cylindres 4 et 5 dans chacun desquels est disposé un piston creux 6 présen- tant des prolongements tubulaires constituant un prolongement tubulaire extérieur 7 et un prolongement tubulaire intérieur 8. Chaque cylindre communique avec un anneau de lumière d'é- chappement 9 et chaque prolongement tubulaire 7 est pourvu de trois lumières d'admission disposées diamétralement 10, le prolongement tubulaire 8 étant pourvu de même de lumières 11.
Les lumières d'échappement 9 sont communes aux deux extrémités du cylindres lors du mouvement du piston de sorte que les deux côtés du piston sont actives lorsqu'une charge est introduite à l'extrémité de chaque cylindre. Le prolongement tubulaire 8 de chaque piston est relié à une crossette 12 qui, à son tour, est reliée par l'intermédiaire d'un pivot 13 à une bielle 14 d'un vilebrequin 15 de la manière usuelle.
La partie supérieure de la chambre de manivelle 1, le bloc de cylindres 2 et la culasse de cylindres 3 sont refroidis par de l'eau par l'intermédiaire du passage d'eau 16 suivant la pratique usuelle et une lumière d'échappement 9 communique avec un système d'échappement extérieur au moyen de lumières 17 dans le côté du bloc de cylindres 2. Les lumières d'admission 10 et 11 communiquent par l'intérieur des prolongements tubulaires 7 et 8, avec une conduite générale d'admission 18 qui est reliée à un compresseur ou à un surchargeur (non représenté). Des bougies d'allumage 19 sont @
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adaptées dans chaque cylindre en vue de l'allumage.
Le piston 6 est pourvu de segments de piston 20 et est de préférence formé d'une pièce avec le prolongement tu- bulaire intérieur 8, comme on l'a représenté aux dessins, le prolongement tubulaire extérieur7 étant relié au piston en de 21,7-préférence au moyen d'un joint conique entre l'extrémité évasée du prolongement tubulaire 7 et un renfoncement de siège pour celle-ci dans le piston, le joint étant ensuite soudé.
Les deux prolongements tubulaires 7 et 8 s'étendent à travers des manchons 22,23 et glissent dans ceux-ci, qui sont espacés à leurs extrémités internes pour enfermer un anneau d'étanchéi.- té plein 24 qui est adapté de telle façon qu'il est capable d'un mouvement de flottement et est libre de tourner, en four- nissant en même temps un joint étanche au gaz entre les man- chons 22 et 23 et les prolongements tubulaires 7 et 8. L'an- neau de bourrage 24 est de préférence fait de la même matière que le prolongement tubulaire 7 de façon que les deux organes aient. les mêmes caractéristiques de dilatation et de contrac- tion.
Chaque organe tubulaire intérieur 8 est relié au piston-crossette 12 au moyen d'un collier 25 qui est pourvu d'une bride en 26 pour venir en prise avec un épaulement 27 formé dans le piston-crossette 12. Le collier est fileté pour venir en prise avec un filetage intérieur à l'extrémité interne du prolongement tubulaire 8 et il est dilaté en prise avec celui-ci au moyen d'un boulon 28 ayant une tige conique et une tête carrée 29 au moyen de laquelle il peut être vissé à fond à l'aide d'une clef tubulaire introduite longitudinale- ment dans l'ensemble de piston creux. La partie filetée du collier est fendue radialement pour permettre la dilatation Dans certains cas, le prolongement tubulaire 8 peut être exac- tement relié au piston@crossette.
Chaque ensemble de piston est pourvu d'un moyen de refroidir l'intérieur de celui-ci et ce moyen comprend un or-
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gane tubulaire 30 qui est divisé diamétralement au moyen d'une cloison 31 qui se termine à une courte distance de l'extrémité intérieure fermée de l'organe tubulaire 30, en vue de procurer des passages d' écoulement et de retour pour un fluide de re- froidissement, qui peut êtré de l'air ou de l'eau,envoyé par l'intermédiaire des tuyaux d'entrée et de sortie 32 et 33,
Les lumières d'amission 11 combinées au prolongement tubulaire intérieur 8 sont munies d'une partie allongée 34 qui sert pour certaines positions du piston à permettre à une char- ge comprimée entre le piston-crossette et le manchon 23 de s'échapper par un passage 35 formé par rétrécissement de l'extrémité interne du prolongement tubulaire 8.
Par ce moyen la charge comprimée par le piston-crossette 12, comme ce serait le cas lors de son mouvement vers l'extérieur, est re- foulée de nouveau dans l'organe tubulaire 8 et de lâ vers l'ex- trémité interne du cylindre 5.
Le manchon 22 de l'extrémité extérieurede chaque cy- lindre est couvert de préférence d'une cuvette en toile métal- lique qui est de dimension suffisante pour permettre au prolon- gement tubulaire 8 de se mouvoir et sert à empêcher que des retours de flamme se produisent, la toile métallique agissant suivant le principe de la lampe de mineur.
La cuvette de toile métallique peut être remplacée par un diaphragme en toile métallique adapté à l'intérieur du prolongement tubulaire 8 dans un but analogue.
Les manchons des extrémités extérieures des cylindres sont enfermés par le conduit général d'admission 18 qui est relié à une pompe de charge rotative ou autre, dont la charge est libre de passer dans les prolongements tubulaires et dans le piston et à travers les lumières d'admission découvertes à un moment donné.
La pompe peut être de capacité ou de forme telles qu'elle fournit une surcharge au cylindre.
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Les manchons à l'extrémité interne des cylindres sont montés sur le carter de manivelle, comme on l'a représenté, et le prolongement tubulaire peut, à cette extrémité, être attaché directement par une bielle à la manivelle.
L'un des manchons à l'extrémité externe de chaque cylindre peut être supprimé, la culasse du cylindre étant pour- vue d'un épaulement pour prendre la place du manchon écarté; avec une semblable construction l'anneau flottant serait dis- posé entre un épaulement de la culasse du cylindre et l'extré- mité d'un seul manchon.
Les cylindres peuvent comprendre chacun deux pièces ,coulées assemblées au milieu de la longueur du cylindre et pourvues de doublures en fonte ou autres ayant un anneau de lumières d'échappement.
Les deux parties du cylindre peuvent avoir des portions à rebord formant par leur ensemble une ceinture d'échappement ou un anneau avec lequel les lumières d'échap- pement communiquent.
-Dans les moteurs à plusieurs cylindres, un compres- seur'auxiliaire peut alimenter tous les cylindres. Il peut être une pompe rotative montée sur le vilebrequin ou actionnée par engrenage ou courroie ou bien il peut être une pompe à piston plongeur alternatif par exemple et le plongeur peut être formé sur une des tiges de piston tubulaires et fonctionner dans un cylindre de pompe formant un prolongement du carter de manivelle.
Le gaz s'écoulant dans les prolongements tubulaires et le piston creux empêche un surchauffage, et une dissipation de chaleur est en outre facilitéepar le moyen de refroidissement décrit ci-dessus.
Dans une variante, de l'air seulement est fourni par la pompe et du combustible liquide ou partiellement vaporisé est injecté dans les chambres de combustion comme dans les moteurs
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du type semi-Diesel ou Diesel.
Lors du fonctionnement du moteur, une charge explosible est admise dans une moitié du cylindre et est oomprimée et mise à feu, puis expulse simultanément la charge préalablement allumée dans l'autre moitié du cylindre, et avec la disposition représentée aux dessins, deux courses d'allumage ontlieu simultanément en sens opposés, une dans chaque cylindre, la charge entrant à une extrémité de chaque chambre de combustion et les. gaz d'échappement sortant à l'extrémité opposée.
Il est à remarquer que bien que l'invention ait été décrite particulièrement dans le cas d'un moteur à deux cylindres avec les cylindres disposés en ligne, l'invention est également applicable à un moteur à combustion interne avec disposition des cylindres en V, ou avec des cylindres disposés radialement.
Dans le cas de moteurs d'aéroplane, SI est possible d'employer le courant d'air pour fournir la pression nécessaire d'air pour le refroidissement, cet air étant conduit au moyen de tuyaux à l'entrée 32 de l'organe de refroidissement 30.