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"SYSTEME DE DISTRIBUTION POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE"
L'invention se rapporte aux systèmes de distribution par tiroirs rotatifs pour moteurs à combustion interne, dans lesquels les orifices d'admission et d'échappement des gaz sont contrôlés par des chemises rotatives, entourant le cylindre moteur et actionnées mécaniquement, à vitesse convenable, à l'aide d'une transmission commandée par l'arbre du moteur.
Les moteurs modernes, à grand nombre de tours, exigent dans le cylindre moteur, des orifices d'admission et d'échappe- ment de grandes dimensions, pour assurer une prompte et parfaite évacuation des gaz brûlés, ainsi qu'une bonne admission du fluide gazeux, introduit dans le dit cylindre et soumis dans ce dernier à un mouvement turbulent déterminé.
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La présente invention vise à réaliser un moteur à combustion répondant à de tels desiderata et dans lequel le mécanisme de distribution est en outre soustrait à l'influence des tempéra- tures élevées développées dans la chambre de combustion du moteur.
Suivant l'invention, la distribution du moteur est assurée par deux chemises superposées, entourant le cylindre moteur et entraînées chacune dans un sens de rotation opposé, au quart de la vitesse de l'arbre moteur, les dites chemises étant pourvues de fenêtres qui contrôlent, en temps voulu, quatre orifices ménagés régulièrement dans un morne plan du cylindre moteur et diamétralement opposés par paires, l'une de ces paires d'orifices correspondant avec le conduit d'admission du fluide gazeux et l'autre avec le conduit d'échappement des gaz brûlés du moteur.
Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit ci- après, en référence auxdessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 montre une élévation en coupe d'un moteur à combus- tion, pourvu du système de distribution;
Fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de Fig. 1;
Fig. 3 est une coupe similaire à la Fig. 2, montrant une autre position des organes distributeurs;
Fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de Fig.l;
Fig. 5 est une vue en coupe partielle, en élévation, du moteur, montrant une variante d'un détail de ce moteur.
Dans ces Figures, le cylindre 1 du moteur est garni inté- rieurement d'un fourreau fixe 2, à l'extérieur duquel tournent, dans un logement ménagé entre le dit fourreau et le dit cylin- dre, deux chemises 3 et 4 pourvues respectivement de couronnes dentées 5 et 6.
Les dites couronnes sont en prise, respectivement avec les pignons 7 et 8, solidaires des axes concentriques 9 et 10,
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qui pivotent dans une extension du carter du moteur et sur les- quels sont calés les pignons d'angle 11 et 12, qui coopèrent avec le pignon 13, fixé aune extrémité de l'arbre vilebrequin
14 du moteur, de manière à imprimer à chacune des dites chemises un mouvement de rotation de sens différent, et à une vitesse correspondant au quart de la vitesse de l'arbre moteur.
Dans les moteurs polycylindriques, les chemises de distri- bution seront entraînées soit par une commande unique avec entraînement mutuel des chemises correspondantes des différents cylindres, soit par commande individuelle des chemises de chaque cylindre.
Dans le cylindre 1 et dans le fourreau 2 sont ménagés des orifices 15,16 et 17,18 correspondant, les premiers au conduit d'admission du fluide gazeux et les seconds au conduit d'échap- pement des gaz brûlés du moteur.
Les dits orifices sont situés dans un même plan transversal du cylindre moteur et uniformément répartis sur la périphérie du cylindre. Les orifices d'admission 15-16 se trouvent diamé- tralement opposés, de même que les orifices 17-18 d'échappement.,
Le tracé des parois des conduits prolongeant les orifices d'admission 15 et 16 est établi de façon à diriger le fluide gazeux, introduit dans le cylindre moteur, suivant une direction déterminée en vue de provoquer, dans le dit cylindre, un mouve- ment de turbulence commandé du fluide introduit.
Les chemises rotatives 3 et 4 sont pourvues chacune, à hauteur des orifices du cylindre moteur, de deux fenêtres diamé- tralement opposées, respectivement 22-23 et 24-25.
Les dites fenêtres sont destinées à établir alternative- ment, en temps voulu, la communication du cylindre moteur soit avec les conduits d'admission, soit avec les conduits d'échappement.
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Cette communication s'établit lorsque, par la rotation des chemises en sens opposé, les lumières de l'une de ces che- mises viennent à correspondre avec les lumières de l'autre, ainsi qu'avec les orifices du moteur.
Grâce au mouvement inverse des chemises, les orifices du moteur seront ouverts et obturés rapidement, malgré le développe- ment angulaire important des dits orifices.
Etant donné le développement angulaire des orifices du cylindre, ainsi que celui des fenêtres des chemises de distri- bution 3 et 4, ces dernières sont divisées pour former deux ouvertures égales séparées par une portion des dites chemises, respectivement 3a et 4a, qui obture hermétiquement la communica- tion entre deux conduits voisins, d'échappement et d'admission, dans certaines positions des dites fenêtres (Fig. 4), afin d'em- pêcher le passage des gaz de l'un à l'autre de ces conduits, par le dégagement ménagé entre le f ourre au 2 et le cylindre 1, et prévu pour le passage des chemises.
Le fait que les dites chemises découvrent successivement les orifices d'admission et d'échappement, permet de maintenir les organes de distribution à une très faible température, en évitant l'inconvénient de la formation des points chauds qui s'établissent autour des ouvertures des organes de distribution, sous l'action de l'échappement des gaz brûlés.
Dans la réalisation décrite et figurée, les orifices d'admission et d'échappement ont été de préférence disposés à hauteur du point mort bas du piston moteur 21. Le système de distribution suivant l'invention se trouve de cette façon à l'endroit la plus froid du cylindre moteur et travaille ainsi dans de meilleures conditions mécaniques que lorsque la distri- bution est prévue à hauteur du point mort haut du piston moteur.
Lorsque les orifices d'admission et d'échappement sont
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prévusà hauteur du point mort bas du piston moteur, le système de distribution est avantageusement complété par l'adjonction d'un échappement complémentaire pour les gaz brûlés, ménagé dans la chambre de combustion du moteur.
A cet effet, des orifices 19 et 20 (Figs. 1 et 4) diamétra- lement opposés et prévus dans le cylindre moteur, au-dessus du point mort haut du piston, sont contrôlés par une extension de la chemise 3 de distribution qui est munie dans ce but de fenêtres 26 et 27.
Suivant une variante de réalisation (Fig. 5), la culasse 28 du cylindre moteur est pourvue d'un orifice 29 d'échappement, contrôlé par une soupape 30, commandée par une transmission appropriée, à l'intervention de l'arbre moteur.
Le cycle de fonctionnement du moteur tel que décrit s'établit comme suit :
Vers la fin de la période d'aspiration, pendant la descente du piston, ce dernier découvre les orifices du moteur, tandis qu'au même moment, les fenêtres 23-25 et 22-24 des chemises respectives 3 et 4 passent devant les orifices 15 et 16 en établissant un large passage, soit à l'admission d'air, lorsque le moteur travaille avec injection de combustible liquide, soit à l'admission d'air carburé, lorsque le moteur est alimenté par des gaz carburés débités par un carburateur. A la remontée du piston, pendant la période de compression, les orifices 15 et 16 sont recouverts par le piston 21, tandis que les chemises 3 et 4, par leur mouvement, recouvrent ces derniers orifices.
Lorsque le piston arrive au point mort haut, l'explosion se produit, suivant le mode de fonctionnement du moteur, soit par auto-allumage, soit sous l'action d'un courant électrique. Vers la fin de la période de détente, le piston découvre à nouveau les orifices du cylindre moteur, dont les orifices 17-18 d'échap-
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pement sont ouverts par le passage devant ces derniers orifices des fenêtres 22-23 et 24-25 des chemises 3 et 4.
La grande section des orifices d'échappement découverts par le piston moteur, permet un échappement instantané qui constitue une décharge thermique considérable pour le cylindre moteur. Par la remontée du piston, pendant la période d'échappe- ment, les orifices 17 et 18 sont recouverts par le piston, tandis que les orifices 19 et 20 d'échappement secondaire sont décou- verts par le passage devant ces derniers orifices, des fenêtres 26 et 27 de la chemise 3. Pendant cette dernière période, il ne reste à évacuer du cylindre moteur qu'une faible quantité de gaz brûlés, déjà refroidis, qui auront pour effet de permettre de maintenir la culasse à une température minimum favorable à l'élévation du taux de compression.
Dans certaines conditions de fonctionnement du moteur et de réglage de l'ouverture des orifices d'échappement 19 et 20, l'évacuation brusque des gaz brûlés, par les ouvertures d'échappement inférieures, provoquera une dépression suffisante )pour créer un appel d'air, par les dits orifices 19 et 20, qui constituera un balayage dans le cylindre moteur.
Il est bien entendu que l'échappement secondaire pourra s'effectuer, dans les mêmes conditions, par le conduit 29 contrôlé par la soupape 30.
Comme spécifié plus haut, l'introduction de la masse gazeuse dans le cylindre moteur a lieu vers la fin de la période d'aspiration du moteur. La. masse gazeuse pénètre ainsi dans le cylindre au moment où, sous l'effet de la descente du piston, un certain vide règne dans le cylindre, ce qui permet d'améliorer sensiblement le coefficient de remplissage du dit cylindre.
De même, les gaz résiduels étant très détendus sous l'effet
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de la dépression créée dans le cylindre, ces gaz sont fortement refroidis, ce qui permet d'augmenter notablement le taux de compression du moteur, avant d'atteindre les températures cri- tiques qui, par combustion prématurée des gaz, provoquent des troubles dans la marche du moteur.
REVENDICATIONS.
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1 - Système de distribution pour moteur à combustion interne, dans lequel les orifices d'admission et d'échappement s'ouvrant dans le cylindre moteur sont contrôlés par des che- mises cylindriques qui entourent le dit cylindre et qui tournent autour de ce dernier, sous la commande de l'arbre moteur, caractérisé en ce que les dits orifices sont au nombre de, quatre et sont disposés uniformément dans un même plan transversal du cylindre moteur et de préférence à hauteur du point mort bas du piston moteur, les orifices diamétralement opposés étant prévus les uns pour l'admission du fluide gazeux et les autres pour l'échappement des gaz brûlés,
les dits orifices étant contrôlés par deux chemises superposées tournant en sens inverse l'une de l'autre et au quart de la vitesse de l'arbre moteur, les dites chemises étànt pourvues de fenêtres destinées à établir successi- vement la communication du cylindre moteur, soit avec les conduits d'échappement, soit avec les conduits d'admission.