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Moteur thermique
L'invention concerne des perfectionnements aux moteurs thermiques explosions et à combustion interne .
Les principaux objets de l'invention sont les sui- vants :
Le moteur perfectionné comporte un nouveau dispositif de transmission réunissant les pistons à l'arbre vilebrequin.
Le bloc perfectionné de cylindres et de pistons comporte un nouveau dispositif servant à introduire une charge maximum de carburant dans la chambre d'explosion ou de combustion et à balayer les gaz de cette chambre lorsque l'explosion ou combustion a eu lieu.
Le moteur,d'un rendement élevé, comporte un nouveau dispositif combiné avec les pistons et servant à répartir uniformément la chaleur dégagée par chaque explosion, de façon à empêcher les cylindres et autres éléments du mo-
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teur de se surchauffer ou de se déformer .
Il comporte un arbre vilebrequin d'une forme de construction nouvelle avec dispositif servant à ventiler le carter du vilebrequin et qui permet de réaliser une lubrification efficace du moteur dans n'importe quelle position sans perte ni fuite de lubrifiant hors du carter ,
Il comporte des paliers pour l'arbre vilebrequin d'une forme de construction perfectionnée et destinée à supporter les charges latérales ainsi que la poussée résultant du mouvement de rotation de l'arbre dans les deux sens ,
Sur le dessin ci-annexé :
La fig .1 est une coupe verticale par l'axe du carter du vilebrequin d'un moteur à combustion interne suivant l'invention, montrant en détail l'ensemble des paliers et du vilebrequin ; la fig.2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la fig.l ;
la fig.3 est une coupe verticale d'une partie du carter du vilebrequin montrant une variante de l'ensemble de la transmission du type appliqué sur un moteur à deux cylindres ; la fig.4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 3 ; la fig.5 est une coupe longitudinale suivant l'axe de l'un des cylindres et de l'un des pistons du moteur la fig.6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la fig.5 ; la fig.7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la fig.5 ; la fig.8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la fig.5 ; la fig.9 est une coupe longitudinale par l'axe d'une portion d'un cylindre de forme modifiée et
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la fig.10 est une coupe suivit la ligne 10-10 de la fig.9 .
Sur le dessin ,1 désigne un carter de vilebrequin dans l'axe duquel se trouvent sur ses faces avant et arriè- re des paliers dans lesquels est monté un vilebrequin 2 de façon à pouvoir ytourner . Le carter comporte un dispositif d'admission approprié servant à y introduire l'huile de lubrification, dont le niveau normal est légèrement infé- rieur à l'axe dudit carter et des bottes à garniture du type habituel, servant à empêcher l'huile de s'échapper par les paliers du vilebrequin. la palier, qui se trouve à l'avant du carter du vilebrequin, à travers lequel passe l'arbre 2 a une forme particulièrement destinée à supprimer toute aotion de fouettement sur l'extrémité dudit arbre et à absorber la poussée accompagnant ordinairement le mou- vement de rotation rapide de l'arbre dans les deux sens .
L'arbre 2 est entouré par un palier de butée 5 encastré en partie dans une rainure circulaire de la paroi avant du carter . Un palier semblable 6 entoure de même l'arbre 2 et est séparé du palier 3 par une rondelle 4 et une douil- le 5 tendue 4 bord rabattu, encastrée en partie dans une en feutre rainure circulaire dudit arbre .une garniture 7 en fibre ou entourant l'arbre 2 est maintenue contre la face avant du palier 6 par une plaque avant ou chapeau 8, boulonné sur le carter 1, dont la forme et la position sont telles qu'il renferme les paliers 3 et 6 et les maintienne dans des posi- tions de fonctionnement appropriées .
Du fait que le palier 6 est en contact avec la douille fendue 5 fixée dans une position invariable sur l'arbre 2, que cette douille est en contact avec le palier de butée 3 et que ce palier de butée est en contact avec la face ayant du carter 1, on réalise une forme de construction nouvelle et perfectionnée en vue d'absorber la poussée exercée par l'arbre et d'évi- ter ainsi l'action nuisible exercée d'habitude sur les mane-
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tons ou coudes du vilebrequin lorsque re-moteur tourne à grande vitesse .
L'extrémité arrière du carter est fermée par une plaque de recouvrement arrière 9 comportant une portée annulaire 9a, disposée à l'intérieur du carter et dans laquelle est monté un palier 10. Le palier 10 est monté sur le moyeu d'une roue dentée à denture droite 11 sur laquelle est clavetée l'extrémité arrière de l'arbre 2.
Un pignon à denture droite 12 comportant une tige 13 dirigée vers lhrrière et fixée sur lui sert à faire démarrer le moteur et engrène , dans ce but, avec laroue 11.
Le vilebrequin 2 comporte un maneton approprié 2', disposé de façon à plonger dans l'huile du carter pendant son mouvement de rotation, et autour duquel se trouve une douille fendue 14 appropriée . Sur la douille 14 est monté un élément de palier 15, entouré par une bague 16 fixée sur lui . L'élément de palier 15 est monté entre deux plaques de palier 17 et le conjuguées ayant chacune la forme d'un disque circulaire .Les plaques de palier 17 et 18 comportent respectivement des fenêtres allongées 17' et 18', à travers lesquelles passe le maneton 2' du vilebrequin, de façon à pouvoir tourner et se mouvoir, et qui sont disposées à angle droit l'une par rapport à l'autre .
Sur les côtés des plaques de palier 17 et le qui se font face sont fixés par exemple par des boulons des blocs respectifs 17a et 18a, qui forment respectivement des épaulements se faisant face 17b et 18b, sur lesquels l'élément 16 de forme annulaire du palier 15 se déplace en arrière et en avant. Les fenê- tres 17' et 18' sont respectivement parallèles aux épaulements 17b et 18b, en permettant ainsi au maneton 2' et à l'élément de palier 15 avec sa bague extérieure 16 de se mouvoir simultanément en arrière et en avant.un certain nombre de bielles 19, en une seule Pièce avec les blocs 17
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et 18a ou fixées sur eux d'une autre manière appropriée, pénètrent dans des cylindres 20 disposés en face l'un de l'autre et boulonnés sur le carter du vilebrequin 1.
Les bielles 19 ooulissent chacune à travers un élément de guidage 21 et sont fixées par leurs extrémités extérieures à un piston monté dans un cylindre 20 de façon à y prendre un mouvement alternatif .
Le vilebrequin 2 et sa manivelle a' comportent un trou continu ou canal de ventilation 2a qui débouche dans l'atmosphère en un point situé en dehors de carter et constitue un dispositif permettant à l'air et aux gaz d'entrer dans le carter 1 ou d'en sortir lorsque la température du moteur varie .
L'extrémité intérieure du canal 2a débouche à l'ex- trémité arrière de la partie horizontale du maneton 2' en un point qui n'est pas dans le prolongement de la par- tie du canal qui se trouve dans l'arbre lui-même , de façon à empêcher l'huile de sortir de l'intérieur du car- ter ,quelle que soit la position dans laquelle se trouve le moteur .
Comme le montre le dessin, chacun des paliers 3,6, 10 et 15 est formé de préférence par des couronnes circulaires intérieures et extérieures séparées par un intervalle et entre lesquelles se trouvent un certain nombre de billes en aoier .
Suivant une variante représentée sur les fige.3 et 4 dans laquelle le dispositif de transmission perfectionné est appliqué à un moteur ne comportant que deux cylindres et pistons opposés, les plaques d'écartement de palier 22 et 23 sont fixées l'une à l'autre par des boulons 24. Entre ces plaques de palier et fixés sur elles d'une manière appropriée par exemple par les boulons 24, sont disposés en face l'unede l'autre des blocs 25, en une pièce avec les bielles 19.,ou fixés sur elles d'une autre manière appro-
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priée, lesdites bielles pénétrant dans les cylindres 20 disposés en face l'un. de l'autre et fixés sur le carter du vilebrequin 1.
Les plaques de palier 22 et 23 comportent des fenêtres centrales, allongées 26 et dans le prolongement l'une de l'autre, situées dans un plan parallèle aux surfaces parallèles opposées 25a des blocs 25 .
Le maneton 2' du vilebrequin 2 sur lequel est montée une douille fendue 14 est mobile à travers les fenêtres 26 .Sur la douille 14 est monté un élément de palier 15 autour duquel est fixée une bague .L'élément de palier 15 est monté entre les plaques d'écartement du palier 22 et 23 et sa périphérie est mobile en contact avec les surfaces parallèles opposées 25a des blocs 25. Enraison de l'agencement parallèle des fenêtres 26 des plaques formant cames avec les surfaces 25 des blocs 25 , le maneton 2' et l'élément de palier 15 peuvent se mouvoir en arrière et en avant en concordance . Les deux bielles 19 sont fixées chacune par leurs extrémités extérieures d'une manière appropriée avec un piston monté dans un cylihdre 20 de fa- çon à y prendre un mouvement alternatif .
Si on se reporte aux figs. 5 à 10, on voitque les cylindres 20 sont fixés sur le carter du vilebrequin 1 par des boulons ou d'autres moyens appropriés, les cylindres sont disposés par paires, le cylindre d'une paire étant placé diamétralement opposé à l'autre cylindre de la même paire .
Comme les cylindres et les pièces combinées avec eux sont identiques, il suffit d'en décrire un seul .
Le cylindre.' est fermé à son extrémité intérieure par une plaque de base.,21' en une seule pièce avec l'élément de guidage 21, qui lui est combiné, de la bielle . La bielle
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19 passe en coulissant à travers une chemise 27 fixés dans l'élément de guidage 21 et par une bofte d'étanchéité 28 maintenue en place à l'extrémité de l'élément de gui- dage par un disque 28a fixé par vis sur lui. IA surface du cylindre 20 comporte un certain nombre d'ailettes de refroidissement 29 faisant saillie sur elle et son extrémité supérieure en forme de calotte comporte un ou plusieurs orifices 30 pour les bougies d'allumage .
L'intérieur du cylindre 20 comporte une chemise cylindrique 31 de préférence en un métal extrêmement dur .
La chemise est montée de fçon que son extrémité inférieure c'est-à-dire située vers l'arbre vilebrequin repose en contact parfait avec la plaque de base 21' . Dans le cylindre 20 est monté un piston:32 pouvant s'y déplacer d'un mouvement alternatif, dont l'extrémité supérieure @ de préférence la forme d'une calotte et comporte des éléments 32a surélevés, placés l'un en face de l'autre et séparés par un intervalle de façon à former un canal courbe 32b médian au-dessus de la surface supérieure du sommet du piston . La tête du piston comporte au centre un bossage tubulaire 33 dirigée vers l'intérieur et dans laquelle est fixée l'extrémité extérieure de la bielle 19, par exemple par un tourillon 34.
Le tourillon 34 est de préférence en deux pièces réunies l'une à l'autre par exemple par des goupilles , de façon que ces pièces puissent être commodément placées dans leurs positions d'assemblage appropriées dans certains orifices du piston . Le bossage 33 comporte un ou plusieurs trous 35, qui, en vue du refroidissement permettent au carburant de passer librement dans la bielle 19 tubulaire.
L'intérieur de la bielle, qui communique avec la surface intérieure du piston, constitue un volume plus grand pour l'admission du carburant en permettant ainsi à une plus grande quantité de carburant d'être aspiré dans le cylindre
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pendant la course vers l'extérieur du piston . Le cylindre est partagé par le piston en deux chambres ,la chambre intérieure étant la chambre primaire ou formant pompe et la chambre extérieure étant une seconde chambre de compression et de combustion ou explosion .
L'extrémité intérieure du cylindre est suffisamment élargie pour former une chambre annulaire 36 entre la paroi du cylindre et la chemise dont l'extrémité inférieure communique avec des canaux 36a d'admission du carburant aboutissant à un carburateur ou à tout autre dispositif d'alimentation approprié .La chemise 31 comporte un certain nombre de lumières 37 d'admission du carburant qui sont situés de façon à être découverts, lorsque le piston 32 se trouve dans sa position extrême vers l'extérieur , Les lumières d'admission 37 sont situées de fçon à permettre à des charges appropriées de carburant d'être facilement aspirées de la chambre 36 dans la chambre primaire ou intérieure du cylindre,
lorsque le piston est venu dans la position où ces lumières sont découvertes autour de la chemise 31 et en un point situé directement au-dessus des lumières d'admission 37 se trouve un élément annulaire 38 dans lequel se trouvent des rainures ou canaux 38a diamétralement opposés et formant des dérivations permettant aux charges de carburant de passer en dehors par des orifices 39 percés dans la chemise 31 à partir de la chambre intérieure ou primaire du cylindre pour arriver à des lumières 40 percées dans ladite chemise et de là dans la chambre extérieure ou de combustion.
Lorsque le piston 32 a atteint sa position extrême vers l'intérieur, une paire d'orifices d'échappement 41 diamétralement opposés dans ledit piston viennent dans le prolongement des lumières 39 de la chemise 31, en permettant ainsi au carburant comprimé dans la chambre intérieure ou formant pompe du cylindre de passer dans le canal 38a de l'élément annulaire 38 et de là dans les lumières 40 de ladite chemise et dans la chambre extérieure ou de combustion ou ex-
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plosion du cylindre .
Lorsque le piston est dans sa position extrême vers l'intérieur, sa tête découvre les lumié- res 40 de la chemise 31, en permettant ainsi au carburant de passer par dérivation de la chambre intérieure ou formant pompe dans la chambre extérieure ou de combustion ou explo- sion du cylindre .Autour de la périphérie extérieure du cylindre 20, et en des points voisins, mais séparés par un intervalle de l'élément annulaire 38 se trouve une couronne d'échappement 42 comportant une lumière d'échappement des gaz 43. La chemise 31 comporte plusieurs lumières d'échappement 44 qui débouchent dans le canal annulaire qui se trouve dans la oouronne d'échappement 42.
Les lumières d'échappement 44 sont situées de façon à sé découvrir un instant avant que le piston 32 ait atteint sa. position extrême vers l'intérieur . Les extrémités des canaux courbes 32b situés sur la tête du piston 32 se trouvent dans le prolongement des lumières 40 de la chemise 31 au moment où ledit piston se trouve dans sa position extrême vers l'intérieur , en réalisant ainsi la concentration du carburant d'admission dans la zone de la chambre de combustion ou explosion qui se trouve dans ledit canal courbe et au-dessus de lui.
Les trous 30 pour les bougies d'allumage sont placés dans la culasse du cylindre de façon que les bougies d'allumage qui y sont, ordinairement introduites se trouvent directement dans le prolongement du canal 32b ,en amenant ainsi le carburant comprimé et concentré en communication étroite avec les bougies d'allumage au moment où l'explosion doit se produire .
Le piston 32 comporte un certain nombre de segments 45, qui fonctionnent à la manière habituelle .
Dans la variante des figs.9 et 10, dans laquelle la che. mise 31 peut être supprimée, le cylindre 20 peut comporter les lumières de dérivation 39' et 40' situées diamétralement opposées, la chambre 36, les lumières d'admission 37 et les
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lumières d'échappement 44. Dans cette variante la couronne d'échappement 42 n'est pas nécessairement en une seule pièce avec le cylindre,maispeut être un élément séparé fixé d'une manière appropriée par exemple par des boulons ou par tout autre moyen sur ledit cylindre.Une cloison 47 sépare le canal de la couronne d'échappement du canal de dérivation 38a .
REVINDICATIONS l.Dans un moteur à explosion ou à combustion interne comportent plusieurs paires de cylindres situés l'un en face de l'autre et un vilebrequin, un dispositif de transmission servant à transformer le mouvement alternatif des pistons en un mouvement de rotation du vilebrequin caractérisé par un élément de palier entourant le vilebrequin ; paire de plaques de palier séparées, situées de chaque côté de l'élément de palier, comportant chacune une fenêtre centrale allongée à travers laquelle passe le vilebrequin en mouvement, ces fenêtres se trouvant dans des plans à peu près perpendiculaires l'un à l'autre ;
paire de blocs séparés, fixés sur la face intérieure de chaque plaque de palier, chaque paire de ces blocs comportant des surfaces situées l'une en face de l'autre dans des plans à peu près paral- lèles, lesdites surfaces parallèles de chaque paire de blocs étant situées dans des plans parallèles à l'axe longitudinal de la fenêtre de la plaque de palier à laquelle lesdits blocs sont fixés, lesdites surfaces des blocs étant en contact avec la périphérie de l'élément de palier ; et des bielles réunissant les pistons et les blocs .
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