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Moteur à deux temps à. combustion interne et à pompe de balayage.
La. présente invention concerne un mode de fonctionnement des moteurs à deux temps à combustion interne et à pompe de balayage, en particulier à pompe reliée au carter. Elle se rapporte au problème consistant à ne pas laisser arriver l'air de balayage etle mélange combustible dans le cylindre de la pompe de balayage ou dans le carter, afin d'éviter que¯de¯ l'air contaminé par de la poussière ou qu'un mélange combustible contenant de la poussière ne salissent la pompe ou le- carter et l'huile et en outre à empêcher que l'huile lubrifiante ne soit
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entraînée du carter dans le cylindre du moteur et y soit brûlée.
Dans les moteurs a deux temps à combustion interne connus, pourvus d'une pompe de balayage reliée au carter,le mélange d'air et de combustible et l'air de balayage sont généralement aspirés dans le carter et conduits de là, pendant qu'a lieu le balayage, dans le cylindre du moteur, par un canal de passage et les ouvertures d'admission. Dans ces circonstances, les impuretés qu'entraînent le carburant et l'air ou les vapeurs facilement condensables se déposent sur les parois du carter et conduisent ainsi à un encrassage inadmissible. Les impuretés solides qui se trouvent éventuellement surtout dans le combustible gazeux, par exemple la poussière de charbon ou d'autres corps analogues se combinent à l'huile lubrif'iante, dans le carter, forment une masse noire et visqueuse et provoquent également un encrassage.
De plus, pendant le balayage, de l'huile lubrifiante est entraînée du carter dans le cylindre et y brûle, ce qui augmente la consommation d'huile.
Four réaliser un balayage suffisant du cylindre, sans qu'il se produise de perte du mélange, on a déjà proposé de prévoir de l'air avant le mélange qui pénètre dans ce cylindre. Mais dans ce cas, l'air de balayage aussi bien que le mélange d'air et de combustible sont aspirés à travers le carter et arrivent de là dans le canal de passage et dans le cylindre. Les inconvénients relatifs à l'encrassage et à une consommation plus élevée d'huile subsistent toutefois dans ce cas.
.au regard de ce qui précède, l'invention indique une voie pratique pour écarter complètement les inconvénients exis- tants. La présente invention consiste en ce que l'air de balayage, le gaz et (ou) le mélange combustible sont aspirés, lors de la course d'aspiration de la pompe de balayage, exclusivement et directement, ensemble ou séparément, dans un ou plusieurs canaux qui relient cette pompe de balayage au cylindre du moteur et qui servent simplement de sas.
De cette façon, l'air de balayage,
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le gaz et (ou) le mélange combustible ne viennent plus en contact avec le carter,parce que, contrairement aux modes opératoires connus, la pompe de balayage refoule l'air, le gaz et (ou) le mélange combustible, à partir du canal ou des canaux de communi- cation,directement dans le cylindre. L'air qui se trouve dans le carter agit ici en quelque sorte comme un piston d'air sur les quantités d'air de balayage, de gaz et (ou) de mélange combustible aspirées dans le canal ou les canaux de raccordement.
Un dépôt d'impuretés quelconques provenant de l'air, du gaz et du mélange- dans le carter ou l'entraînement de l'huile lubrifiante du carter dans le cylindre sont exclus déprime abord. Il en résulte également une consommation plus favorable d'huile lubrifiante. Suivant le nouveau mode opératoire, on peut dans ce cas faire précéder ou suivre d'une colonne d'air le mélange combustible aspiré par exemple dans un canal. conformément à l'inven- tion, on donne ici au canal des dimensions telles que sa capacité soit à peu près égale ou supérieure au volume de la quantité aspirée. Dans ce cas, on peut maintenir à l'écart du carter toute la quantité aspirée.
Mais si par contre on fait le canal plus petit, de façon qu'il n'ait que la grandeur égale à la partie de la quantité aspirée qu'il s'agit de maintenir à l'écart du carter, afin de réduire autant que possible l'espace nuisible de la pompe installée dans le carter,on peut réaliser dans la pompe une pression plus élevée , de compression. Mais, de préférence, la capacité du canal est environ égale ou supérieure à la cylindrée du moteur. Il convient que le canal s'étende. à partir des ouvertures d'admission du cylindre jusqu'à la partie inférieure du carter. La soupape d'admission du mélange combustible est disposée dans le canal de préférence au voisinage des ouvertures d'admission du cylindre.
L'introduction de l'air de balayage dans le canal peut être exécutée de différentes façons suivant qu'elle a lieu avant ou après l'introduction du mélange combustible.
Si par exemple l'air de balayage se trouve devant le mélange combustible, il peut être amené au canal par une soupape
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à air intercalée entre la soupape d'admission du mélange et les ouvertures d'admission du cylindre, de préférence au voi- sinage immédiat de ces ouvertures. La disposition peut être dans ce cas telle que la soupape à air se trouve immédiatement a cité de la soupape du mélange. Dans ce cas, lorsque l'aspi- ration se produit, saul de l'air pur est aspiré dans le cnal par la soupape à air au voisinage immédiat des ouvertures d'ad- mission, tandis que le mélange combustible pénètre dans le canal par la soupape du mélange qui se trouve à une certaine distance.
Au cours du balayage qui y fait suite, il n'entre donc d'abord dans le cylindre que de l'air pur, qui balaie les résidus de combustion, tandis que le mélange combustible ne pénètre qu'a- près dans la chambre du cylindre, pour empêcher que, pendant la course de compression qui y fait suite, de 1'huile lubrifiante sortant des ouvertures d'admission puisse s'avancer jusqu'à la soupape d'admission du mélange et l'encrasser, on donne, confor- mémént à l'invention, à la capacité du canal, entre la soupape d'admission du mélange et les ouvertures d'admission, une gran- deur telle qu'elle corresponde à celle du cylindre jusque dans la région de ses ouvertures d'admission..
De l'huile qui entrerait dans cette partie- du canal est ramenée par succion dans le canal par les ouvertures d'admission avec l'air qui se trouve devant la face du piston pendant la course de compression et est disposée devant le mélange combustible de façon qu'elle ne puisse pas s'avancer jusqu'à la soupape d'admission du mélange.'pendant le balayage. suivant, cette huile est insufflée de nouveau dans le cylindre.
Si par contre de l'air de balayage doit être conduit au cylindre aussi bien immédiatement avant qu'immédiatement après. le mélange combustible, on peut intercaler une soupape à air, par exemple entre la soupape d'admission du mélange et la pompe de balayage, de préférence au voisinage de cette pompe, Cette soupape à air se trouve alors à une distance suffisante de la soupape d'admission du combustible pour que le mélange combustible @
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trouve suffisamment de place dans le canal. Lorsque le piston remonte ensuite et que l'aspiration commence, une certaine quantité d'air passe comme auparavant par les fentes d'admission à partir du cylindre dans le canal et remplit celui-ci, jusque dans la région de la soupape d'admission du mélange.
Mais plus ou moins au même moment, du mélange combustible est aspiré également par la soupape d'admission du combustible et de l'air frais est aspiré par la soupape à air dans le- cana, en direction du carter. Dans ces conditions, le mélange combustible remplit l'espace entre la soupape d'admission du mélange et la soupape à air, tandis qu'il ne se trouve que de l'air frais entre la soupape à air et le carter. Le processus de compression a lieu alors dans le carter ou dans le canal et l'injection commence. Dès,que le piston a descendu suffisamment et a dégagé les ouvertures d'admission, le balayage du cylindre et son chargement ont lieu. Le balayage est effectué ici d'abord par la quantité d'air qui se trouve entre. les ouvertures d'admission et la soupape d'admission du mélange.
Ensuite a lieu l'entrée du mélange combustible. Mais pour finir, une certaine quantité d'air frais, qui se trouvait auparavant entre la soupape à air et le carter est encore insufflée dans le cylindre. Dans ce cas, cette partie d'air de balayage est ramenée par succion pendant le temps d'aspiration, par les ouvertures d'admission, du cylindre dans le canal et est disposée devant le mélange combustible.
On peut évidemment adapter en même temps une soupape à air intercalée avant et une soupape à air intercalée après la soupape d'admission du combustible.'
Lorsqu'on choisit une pression basse pour la compression dans le carter, la quantité d'air @ de balayage qui entre d'abord, dans le cylindre, au moment où s'ouvrent les ouvertures d'admission, a une force vive insuffisante pour que, pendant le balayage, cet air léchant la. paroi du cylindre, soit éliminé à nouveau par la fente d'échappement, mais il reste dans le cylindre
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et se dépose seulement au voisinage du fond de celui-ci.
Dans ce cas, il n'est donc pas nécessaire de disposer de l'air frais pour le balayage¯devant le mélange dans le canal., mais on peut commencer immédiatement le balayage avec le mélange c ombustible. pour atteindre ce résultat, on dispose la soupape d'admission du mélange-immédiatement auprès des ouvertures d'admission, par exemple à l'endroit où se trouvait auparavant la soupape à air.
Pendant l'aspiration, le canal se remplit de mélange combustible par cette soupape d'admission du mélange, de nouveau jusqu'à la région de la soupape à air-qui peut se trouver dans le canal à une distance modérée du carter. pendant le balayage, le mélange est finsufflé alors dans le cylindre par les ouvertures d'admission et vient se poser, en refoulant devant lui les gaz de combustion, dans la chambre supérieure du cylindre, au voisinage du fond du cylindre. Pour finir, une petite quantité d'air frais pénètre de nouveau par les ouvertures d'admission dans le cylindre,. cet air ayant moins de force vive, parce que, pendant ce temps, la pression a baissé dans le carter, et que par conséquent l'air lèche plus doucement la face du piston.
Ensuite vient la nouvelle course d'aspiration du carter .et le piston s'élève. Tant que les ouvertures d'aspiration et d'échappement sont ouvertes, la quantité d'air frais qui se trouvait immédiatement auparavant au-dessus de la face du piston est refoulée par ces ouvertures. Si la soupape à air n'existait pas, au lieu d'dir frais qui se dépose au-dessus de la face du piston viendrait également se placer du gaz combustible qui serait, a la course d'aspiration suivante, rejetée à l'extérieur, vers la fente d'échappement, ce qui serait nuisible. sans modifier essentiellement le fonctionnement d'ensemble du dispositif, la soupape à air peut, dans les moteurs à gaz, être placée directement sur le carter au lieu de l'être sur le canal.
un obtient ainsi le résultat que le carter est balayé continuellement par de l'air frais et que des gaz combustibles qui ont pénétré sans qu'on le désire dans le carter en sont balayés: immédiatement,avant qu'ils puissent l'encrasser'.
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L'invention prévoit en outre le remplissage du carter par des corps de remplissage supplémentaires de façon que, malgré la contenance relativement grande du¯ canal de communication, la pression régnant dans ce canal ou dans le carter soit toujours suffisante pour le balayage. comme moyen de remplissage, on emploie avec avantage à. cet effet des poids de remplissage fixés sur les joues de l'arbre vilebrequin du moteur et qui forment avec elles des disques cylindriques fermés..
Ces disques sont entourés étroitement, sur leurs faces cylindriques extérieures, de parties du carter formées d'une façon correspondante , et ils forment des joints étanches avec ces pièces, de préférence des joints à. labyrinthe-, un empêche ainsi les pulsations trop violentes d'air et de gouttelettes d'huile lubrifiante éventuellement entraïnées d'un coté- à l'autre.
Le dispositif-suivant l'invention n'atteint toutefois son succès complet que lorsque la quantité de mélange ou la quantité d'air de balayage aspirées dans le canal ne viennent pas en contact avec l'huile lubrifiante dans le carter. La présente invention a par conséquent également pour bût de prévoir des moyens qui empêchent la pénétration d'huile lubrifiante à partir du carter- dans le canal. ce résultat est atteint suivant l'invention grâce à ce que l'huile encrassée, en excès, qui sort des paliers est recueillie et est éliminée complètement.
Ceci est d'autant plus important que le moteur, objet de l'invention, fonctionne avec. amenée d'huile fraîche. Suivant l'in- vention, on a disposé dans le carter, au-dessous du piston, une gouttière qui est destinée à recueillir l'huile, tombant goutte à goutte entre le piston et sa surface de,,glissement, et qui conduit cette huile, par' des canaux derrière les disques de l'arbre vilebrequin, à des gouttières collectrices. L'huile::
en excès- qui s'écoule du coussinet de bielle parvient à des bords de projection d'huile spéciaux adaptés aux extrémités extérieures des coussinets lesquels, grâce à la force centrifuge, projettent toute cette huile dans des gouttières plus ou moins semi-crc.u-
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laires, qui sont adaptées aux joues de l'arbre vilebrequin et qui la recueillent. Ces gouttières amènent également l'huile à la partie inférieure du carter, d'où cette huile s'écoule vers l'extérieur par des canaux et vient rejoindre, dans la gouttière collectrice, l'huile amenée du piston.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple, par les figures 1 et 2 qui sont deux coupes exécutées à 90 l'une par rapport a l'autre, un mode d'exécution de l'invention.
Sur ce dessin, on a désigné par 1 le cylindre d'un moteur à gaz a deux temps à distribution par fentes, par 2 le piston, par 3 l'arbre vilebrequin, par 4 les fentes de balayage, par 5 la fente d'échappement, par 6 le fond du cylindre et par 7 le carter. Le cylindre 1 et les fentes de balayage 4 ainsi que le carter 7 communiquent les uns avec les autres par un canal 8 relié par exemple a son extrémité supérieure au-dessous des fentes de balayage 4 au cylindre 1, tandis que son extrémité inférieure est reliée à. la partie inférieure du carter 7. La partie restante du canal 8, qui conduit jusqu'au fentes de balayage est constituée par le cylindre lui-même. Au voisinage du point de raccordement au cylindre, on a disposé dans le canal 8 la soupape d'admission lu du mélange de gaz et d'air qui est reliée à la conduite 11 du mélange.
La capacité du canal 8, entre la soupape lu d'admission du mélange et les fentes de balayai ge 4, correspond à peu près à la cylindrée jusqu'à la région de ces fentes. Au-dessus de la soupape d'admission lu du mélange, à peu près à la hauteur des fentes de balayage 4, est disposée, sur le canal 8, la soupape 12 d'admission d'air frais qui, dans le mode d'exécution représenté, est adaptée a la paroi du cylindre. A l'extrémité inférieure du canal 8, au voisinage de son point de raccordement au carter 7, se trouve la soupape à air 13. Le canal 8 peut aussi être raccordé directement a la paroi du cylindre à hauteur des fentes de balayage 4. Dans ce cas, la soupape à air 12 peut être disposée également sur le canal.
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De plus, le canal 8 ne doit pas nécessairement être raccordé à la partie inférieur.e du carter 7; mais il peut naturellement l'être en un autre point de celui-ci. La ligne a en traits mixtes de la figure 1 montre le trajet de l'air de balayage et des résidus de la combustion, tandis que la. ligne!! représente le trajet de l'air frais, disposé derrière le mélange, a la fin du balayage, lorsque la pression de l'air de balayage a fortement baissé dans la pompe de- balayage.
On a désigné par 14 les poids de remplissage fixés sur lea joues 15 de l'arbre vilebrequin 3 et formant avec celles-ci des disques cylindriques. Ces disques sont entourés étroitement par la partie. 16, de forme complémentaire, du carter 7 et sont rendus étanches par rapport à celui-ci par des joints à labyrinthe 17.
Le moteur à gaz est lubrifié à l'huile fraîche, lep iston 2 étant lubrifié à partir du point 18, les paliers principaux 19 à partir du point 20 et le coussinet de bielle 21 par le tuyau à huile 22 au moyen des anneaux 23 de projection'd'huile. Le dispositif pour recueillir et évacuer l'huile lubrifiante qui se sépare de la surface de glissement du piston est constitué par la gouttière 24 qui recueille l'huile et qui se trouve au-dessous de la surface de glissement du piston, par exemple dans le carter 7, par les canaux à huile 25 et 26 et par- les anneaux 27 de projection d'huile et qui sont prévus sur les disques de l'arbre vilebrequin.
Le dispositif pour l'évacuation de l'excès d'huile lubrifiante du coussinet de bielle est constitué par les bords 28 qui projettent l'huile et qui sont prévue aux extrémités extérieures du coussinet de bielle 21, par les canaux 29 et par les gouttières semi-circulairea 30 qui recueillent l'huile et qui sort fixées sur les joues 15. On a désigné par 31 la gouttière collectrice d'huile qui est prévue à la partie inférieure. du carter 7 et qu'on peut ouvrir au moyen de la vis 32 de vidange de l'huile.
La présente invention est applicable aussi-bien aux mo-
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teurs a gaz qu'a ceux qui fonctionnent au combustible liquide.
11 est indifférent que l'on aspire dans le canal rien qu'un mélange d'air ou de gaz ou un mélange d'air et de ccmbustible.
Revendications.
1.- moteur a deux temps à combustion interne et a pompe de balayage, en particulier à pompe de balayage reliée au carter, caractérisé en ce que l'air de balayage, le gazou le mélange com- bustible sont aspirés, lors de la course d'aspiration de la pompe de balayage, dans un canal (8), connu en soi, qui relie cette pompe de balayage au cylindre du moteur, et dont la capacité entre la soupape (10) d'admission du mélange et la pompe de balayage correspond au moins à la cylindrée du moteur.
2.- moteur à deux temps à combustion interne suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape (10) d'admission du mélange est disposée dans le voisinage immédiat des ouvertures d'admission (4) du cylindre du moteur.
3. - Moteur à deux temps a combustion interne suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la capacité du canal (8) entre la soupape (10) d'admission du mélange et les ouvertures d'admission (4) du cylindre correspond environ à la capacité du cylindre a hauteur de ses ouvertures d'admission, mais au moins à la quantité d'air intervenant avant le mélange.
4.- Moteur à deux temps a combustion interne suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'on a prévu une soupape à air 12 directement à l'endroit des ouvertures d'admission (4) du cylindre, en vue de faire intervenir l'air avant le mélange.
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