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Distribution pour moteurs à explosion ou à oombustion.
La présente invention concerne une distribution pour mo- teurs à explosion ou à combustion, comportant un tiroir cylin- drique monté de façon à pouvoir tourner dans la culasse du cylindre et commandant 1'admission et l'échappement.
La caractéristique de l'invention consiste en ce que pendant la marche, le tiroir rotatif est refroidi de façon suffisante, sûre et uniforme de telle sorte qurune dilatation inadmissible ou une déformation du tiroir ne peut se produire.
On peut employer pour le refroidissement du tiroir de l'eau, de l'huile, de l'air ou du gaz frais aspiré par le'moteur ou bien, dans le cas de moteurs à combustion (moteurs Diesel}, l'air de combustion aspiré'.
Le tiroir établi suivant la présente invention peut être monté horizontalement ou aussi verticalement.dans la au.. , , lasse:du cylindre et trois exemples de réalisation sont re- présentés aux dessins annexés.'
La fig. 1 montre une coupe longitudinale verticale dan
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une culasse de cylindre à tiroir rotatif disposé horizontale- ment.
@ La fig. 2 montre cette culasse en coupe verticale trans- versale.
La fig. 3 montre une coupe longitudinale du tiroir aveo son manchon, dans la position d'échappement.
La fig. 4 montre le même tiroir avec manchon, dans la position d'aspiration.
La fig. 5 montre le tiroir rotatif en coupe et l'amenée du fluide de refroidissement.
La fig. 6 montre une coupe par le tiroir rotatif et la conduite de retour du fluide de refroidissement.
La fig. 7 montre une culasse de cylindre à tiroir verti- cal.
La fig. 8 montre le tiroir vertical en question en coupe horizontale.
La fig. 9 montre une coupe horizontale avec l'amenée de gaz.
La fig. 10 montre une coupe longitudinale du tiroir par les canaux de refroidissement.
La fig. 11 montre la coupe longitudinale dans une culas- -se de cylindre à refroidissement par les gaz frais aspirés ou par l'air de combustion.
La fig. 12 montre ce tiroir rotatif en coupe longitudi- nale avec le parcours du mélange aspiré.
La fig. 13 montre le tiroir en coupe longitudinale et l'écoulement du gaz aspiré.
La fig. 14 montre la coupe longitudinale du tiroir dans la position d'échappement.
La fig. 15 montre une coupe verticale dans la culasse du cylindre suivant la fig. 11 avec tous les canaux de passage prévus dans le tiroir.
La fig. 16 montre encore une coupe longitudinale et
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le mode d'étanchéité.
La fig. 17 montre une coupe longitudinale avec une pompe incorporée dans le tiroir.
.Bans toutes les réalisations visibles aux dessins, il s'agit de tiroirs rotatifs pour moteurs à cylindres, par exem- ple pour des moteurs à explosion ou à combustion, qui sont ac- tionnés dans le rapport 1:4, c'est à dire avec un quart de nombre de tottrs du vilebrequin en vue d'obtenir une faible vi- tesse périphérique du tiroir, la forme du tiroir pouvant être complètement symétrique. Le mode de fonctionnement d'un sem- blable tiroir rotatif est le même dans toutes les réalisations . et est connu en principe.
Suivant les fig. 1 et 2, on a introduit dans une culasse de cylindre 1 un manchon de distribution 2 interchangeable ne pouvant pas tourner. Dans ce manchon 2 tourne le tiroir 3. Ce dernier possède, dans,une disposition symétrique, deux fentes d'aspiration 4 et 4' (voir aussi fig. 4) et deux fen- tes d'échappement 5 et 5' (fig. 3), les fentes d'aspiration 4 et 4' étant séparées des fentes d'échappement 5 et 5'.
Le fluide de refroidissement nécessaire pour le refroidisse- ment du côté de l'échappement est conduit de la tubulure de raccordement 6 par le tuyau d'amenée médian 7 -comme le mon- trent les flèches- aux deux conduits ou canaux d'amenée 8 (en pointillé à la fig. 2) et au canal annulaire 9 (voir aussi fig. 5) à partir duquel le retour se fait par exemple par les six conduits de retour 10 (fig. 2 et 6), dans la chambre intermédiaire ou avant-chambre 11, et de là l'écoule- ment est produit dans l'arbre creux de commande 12 vers la. tubulure de sortie 13 dans le sens de la flèche (voir aussi fig. 6). Il est essentiel que par ce dispositif le tiroir de distribution tournant pendant le fonctionnement est re- froidi tout à fait uniformément sur toute sa périphérie.
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Les fig. 3, 4,5 et 6 montrent différentes coupes dans ce tiroir rotatif, sur lesquelles on peut voir la oonforma- tion symétrique du tiroir et le trajet du fluide de refroidis- sement encore plus clairement; sur les fig. 3, 4,5 et 6, on a représenté les mêmes chiffres de référence qu'aux fig. 1 et 2.
Comme le montre la fig. 7, le même tiroir rotatif avec ce refroidissement peut aussi être disposé verticalement. Par la tubulure de raccordement 6 le fluide de refroidissement est a- mené dans le sens de la flèche à travers le tuyau d'amenée 7 tournant également, suit alors le parcours par le trajet indi- qué par des flèches et revient par l'arbre de commande creux 12 à la tubulure de sortie 13. La tubulure de raccordement 14 montre en outre l'amenée du mélange gazeux ou de l'air de combustion tandis que les gaz résiduaires de la combustion sont expulsés par les canaux 15 et 15' dans le sens des flèches.
Pour la distribution des quatre temps nécessaires, le manchon de distribution fixe 2 suivant les fig. 7 et 8 possè- de deux fentes d'aspiration 16 et 16' et deux fentes d'échap- pement 17 et 17' tandis que le tiroir rotatif refroidi 3 pos- sède deux fentes de distribution 18 et 18' se faisant symé- triquement vis-à-vis.
Il est très important, dans le cas de la conformation verticale du tiroir suivant la fig. 7, que le tiroir possède à son extrémité inférieure, c'est à dire celle tournée vers la chambre de compression ou d'explosion, un bord de guidage 19 qui s'adapte exactement de façon mobile dans le manchon 2 et protège ainsi le côté inférieur du tiroir 3 de l'encrasse- ment et d'une trop grande consommation d'huile. Comme dans cette forme de réalisation suivant la fig. 7, le tiroir rota- tif 3 reçoit la pleine pression de la chambre de compression et d'explosion, on a prévu pour recevoir la pression et
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guider le tiroir deux paliers de pression à 'billes 20 et 20'.
'La fig. 8 montre la même culasse de cylindre que la fig.
7 en coupe horizontale et l'on peut y voir le sens de rotation et les canaux directeurs de même que les conduits d'échappe- ment.
La fig. 9 montre une coupe horizontale par le milieu de la chambre d'aspiration de gaz ou d'air avec l'allure de l'é- coulement vers le manchon de distribution 2. Le palier à billes de pression 20 est également montré en vue de dessus.
La fil, 10 montre le tiroir rotatif en coupe Longitudi- nale et en outre une vue de dessous avec l'anneau d'obtura- tion enlevé et les conduites de refroidissement 8 et 10; le,dessin sous la coupe longitudinale montre en pointillé les conduites de retour disposées de façon rayonnante.
Dans la disposition suivant la fig. 11, le refroidisse- ment se fait par le mélange gazeux aspiré ou l'air de combus- tion. Dans le-culasse de cylindre, à refroidissement par eau par exemple, on a disposé dans un manchon de distribution fixe 2 le tiroir rotatif 39 avec l'arbre de commande 2I, la roue de commande 22, en outre la buselure coulissante 23 et un le:-
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vier d'aotionnement .34.
L'amenée de l'huile de greîss4ge né- cessaire se fait par la tubulure de raccordement-85 et les trous 26 vers la rainure 27 disposée dans e manchon fixe 2 et à partir de laquelle le t±-roir.,15 reçoit son huile de grais- sage nécessaire, par exemple par quatre conduits:.
Le mélange gazeux ou 1''air. de combustion est aspiré dans la chambre annulaire 28 tandis que les gaz d'échappement sor- tent par la tubulure 3I.
On voit par la coupe de la fig. 12 et les flèches indi- quées comment le gaz est aspiré, lorsque le tiroir ![,est ouvert, (en 4), en partie directement et en partie par les conduits 8 (voir fig. 13), la chambre annulaire 9 et les con-
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duits 10 indirectement, de telle manière que le tiroir est ainsi refroidi uniformément sur toute sa périphérie.
La fig. 14 représente le tiroir dans la position d'échap- pement et le trajet des gaz d'échappement (en 5) est indiqué. par des flèches.
On peut voir à la fig. 15 en coupe verticale le manahon de distribution fixe 2 et les canaux de communication 33 et 33' qui sont nécessaires entre le manchon de distribution 2 et la chambre de oompression et d'explosion et qui aboutis- sent aux ouvertures de passage du manchon de distribution 2.
Cette coupe montre en outre à travers le tiroir rotatif 3 les conduites de refroidissement 8 pour l'air frais aspiré ou le mélange de gaz et d'air, tandis que dans les fentes de distribution 4 et 4' du tiroir 3 qui produisent la commande de 1''aspiration, une partie du gaz est aspirée par de courts conduits 34 et 34' hors du canal 9 situé derrière. La comman- de de l'échappement est réalisée par les échancrures 5 et 5' du tiroir.
La conformation représentée à la fig, 15 montre qu'un semblable tiroir de distribution rotatif se meut de façon dé- chargée de la pression de toutes parts, vu que toutes les pressions agissant sur celui-ci se compensent l'une l'autre, et en outre que les canaux de refroidissement sont répartis uniformément à proximité de la périphérie et que le tiroir est de conformation symétrique, c'est à dire refroidi aussi uni- formément que possible.
Le tiroir 3 est pourvu du côté tourné vers la chambre 28 d'entrée du gaz, d'un anneau d'aspiration plat 29 qui se trouve à une certaine distance autour de l'arbre de commande 2I. Il est ainsi possible, en cas de moteurs à marche ra- pide, au moyen de la buselure coulissante 23 et du levier 24, de découvrir la fente annulaire existante 29' pour de peti-
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tes puissances du moteur, de sorte que pour les petites et les moyennes puissances tout le gaz aspiré par le moteur est
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aspire en vue d'\.1 l'efroidisement, par les conduites ex 9, in, et 34 prévues dans le tiroir rotatif 3, dans la chambre 30 à partir de laquelle la répartition se fait par les fentes de distribution 4 du tiroir 3 vers l'intérieur du cylindre.
Pour les puissances plus élevées, il est nécessaire de four- nir une section d'arrivée supplémentaire du gaz vers le ti- roir du côté de Inspiration, ceci s'obtient par le fait que la buselure coulissante 23 est amenée de sa position d'obtu- ration, au moyen du levier 24, dans la position d'ouverture, de sorte que le gaz nécessaire pour le fonctionnement à plein gaz peut s'écouler supplémentairement par le canal annulaire 89' dans la chambre 30, tandis que toujours une partie du gaz frais aspire ou de l'air de combustion's'écoule de façon per- manente encore par les canaux de refroidissement 8, 9, 10 et 34 du tiroir de distribution S.
Du côté de l'échappement, on a prévu une bride correspondante 3I pour le raccordement d'un tuyau, bride qui relie par des troua .ou des ouvertures une chambre annulaire 32 située derrière le tiroir 3 à l'air libre, tandis qu'une tubulure 31' à paroi mince assure l'é- vacuation proprement dite des gaz d'échappement et l'étanohé- ité nécessaire.
Dans la forme de réalisation suivant la fig. 16, l'ar- bre du tiroir est également foré et sert à l'amenée et à l'é- vacuation du liquide de refroidissement. En outre l'axe du tiroir 40 est prolongé au-delà du logement 41 de la commande du tiroir de telle manière que le point de raccordement 42 de la conduite d'amenée et de la conduite de départ du liquide de refroidissement se trouve en dehors de ce logement, est librement accessible et bien visible.
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Dans le conduit de l'axe du tiroir on a inséré une barre de répartition 43 qui est ancrée de façon facilement détacha- ble au moyen d'une pièce de retenue 44 de telle sorte qu'elle ne peut tourner dans l'axe tournant de ce tiroir et est main- tenue de façon à ne pas pouvoir se déplacer axialement dans celui-ci. Cette barre réunit l'amenée et le départ du liqui- de de refroidissement. Le liquide entre à l'extrémité exté- rieure et sort à l'extrémité opposée en 47 pour parcourir les canaux du tiroir, entrer à la périphérie de la barre insé- rée en 48 dans celle-ci de nouveau, et la quitter en 50. La sortie 47 et le point de rentrée 48 sont rendus étanches par une garniture d'étanchéité annulaire 49.
Les conditions de pression du liquide de refroidissement sont alors lés suivantés. Il faut une surpression déterminée pour refouler le liquide de refroidissement par les canaux étroits du tiroir. En conséquence la pression du liquide en 47 est la plus élevée. A la sortie du liquide des conduits de refroidissement du tiroir en 48, la pression du liquide est très minime et par exemple pas plus élevée que la pres- sion atmosphérique. Il y a par conséquent une tendance à ce que du liquide de refroidissement de.47 s'écoule directement par-dessus la périphérie de la barre insérée vers 48 sans avoir à passer par les conduits de refroidissement du tiroir.
Ceci est évité par la-garniture d'étanchéité 49. Si celle- ci laissait passer toutefois un peu d'eau, le refroidissement du tiroir serait un peu plus mauvais mais ce ne serait pas encore une cause de dérangement. Entre 42 et 48 il n'y a pas de différence de pression et il ne faut par conséquent pas de garniture d'étanohéité. Si pour des raisons quelconques, du liquide de refroidissement s'égouttait en 42, on peut le voir immédiatement et le supprimer sans qu'il se produise une perturbation de l'ensemble. Il n'est toutefois jamais
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possible que du liquide de refroidissement pénètre dans le logement 51,,et y provoque des dérangements du graissage.
Tandis que suivant la fig. 16 le liquide de refroidisse- 'ment arrivant doit posséder une pression plus élevée que celui qui s'écoule, la fig. 17 montre le dispositif dans lequel le liquide de refroidissement arrive: en52 et s'échappe en 53 avec approximativement la même pression tandis que la pres- sion nécessaire du liquide est produite par une pompe spécia- le consistant endeux roues dentées 54, 55. Cette pompe rota- tive aspire le liquide de refroidissement par 52 hors du ré- frigérant et le refoule dans les conduits de refroidissement du tiroir 3, d'où' il revient approximativement à. la pression atmosphérique par 53 au réfrigérant.
La pompe rotative peut être actionnée de n'importe quelle manière, elle peut desser- vir comme groupe unique tous les tiroirs d'un poste central ou bien, comme la figure le montre-, elle peut être incorporée dans le logement du tiroir et actionnée- par l'axe du tiroir.
Cette disposition donne l'avantage que chaque tiroir est refroidi de force et que le liquide de refroidissement peut être envoyé n'importe où. à volonté en partant du systè- me de refroidisseur du moteur.