<Desc/Clms Page number 1>
Moteur en étoile, à deux temps, synchronisé et sans compresseur.
On connaît de nombreuses réalisations de moteurs multicylin- driques à cylindres disposés en étoile ; certaines difficultés sont rencontrées, comme il est connu, dans la dispositi.on usuelle des bielles de piston autour du maneton commun.
On a, dans cet ordre d'idées, cherché le plus souvent à relier la tête de la manivelle rigidement à l'une des bielles, les autres bielles étant articulées sur cette tête de manivelle, et la tête de la bielle principale portant les articulations ou pivots des au- tres bielles. Cette disposition relativement simple en elle-même a le défaut que seule la tête de bielle principale décrit un mouve- ment circulaire, tandis que les autres têtes de bielles décrivent des trajectoires ovales différentes les unes des autres. il s'en suit que les divers cylindres ne sont pas commandés de même manière et que la puissance du moteur ne se répartit pas uniformément sur ces cylindres.
Ce défaut a été évité en renonçant à la liaison rigide entre la tête principale et l'une des bielles et en commandant cette tête
<Desc/Clms Page number 2>
par un dispositif spécial articulé de telle sorte que cette tête reste parallèle à elle-même. De ce fait, chaque point de la tête de manivelle ne décrit plus une trajectoire ovale, mais un cercle et toutes les bielles reliées rotativement à la tête principale dé- crivent une seule et même trajectoire circulaire, de sorte que cha- que cylindre est commandé uniformément et que les cylindres inter- viennent uniformément dans la puissance du moteur.
La disposition articulée de la tête de manivelle se compose le plus souvent de trois manivelles auxiliaires, supportées fixement par un de leur point de pivotement dans le carter et qui ont le même rayon que la manivelle principale.
On connaît également des dispositifs atteignant le même but par un mécanisme de roues dentées, se composant d'une roue dentée fixe qui, par des engrenages intermédiaires, attaque une roue den- tée tournant avec la tête de manivelle pour déterminer ainsi la. commande et le guidage en parallèle de cette tête de manivelle.
La synchronisation précise des processus de mouvement dans tous les cylindres du moteur en étoile obtenue par l'un ou l'autre type de réalisation mentionné, permet la disposition d'un nombre de cylindres même très grand, suivant les cas.
On connaît déjà des moteurs à quatre temps, de ce type, exac- dement synchronisés, alors que des moteurs en étoile à deux temps n'ont été jusqu'ici décrits que sans synchronisation ou seulement avec synchronisation approchée mais non complète.
Tous ces moteurs possèdent, comme caractéristique spéciale, un compresseur, qui doit être construit et entraîné spécialement, et qui laisse entrer le mélange gazeux sous pression dans les cy- lindres (principe du transvasement).
A l'opposé de ce qui se passe pour les quatre temps, il n'a été possible jusqu'ici, pour un moteur à deux temps en étoile avec carter de manivelle commun à toes les cylindres, de déterminer l'arrivée de gaz par les mouvements des pistons mêmes, car chaque mouvement de descente d'un piston correspond à un mouvement vers
<Desc/Clms Page number 3>
le haut d'un piston lui opposé dans l'étoile, de sorte que dans la chambre de manivelle, il ne peut y avoir ni dépression ni sur- pression, donc ni aspiration ni compression.
La présente invention a pour objet un moteur à deux temps exactement synchronisé, sans compresseur, à trois ou plus de cy- lindres disposés en étoile perpendiculairement à l'axe du moteur, sous écartement angulaire réciproque uniforme.
L'aspiration du gaz et la compression du gaz sont obtenues du fait que, pour chaque cylindre, la chambre d'aspiration et de compression (carter de la manivelle) de chaque cylindre est main- tenue telle qu'elle est usuellement prévue, fermée étanchement aux gaz, dans les moteurs monocylindriques à deux temps, tandis que le processus d'aspiration pour chaque cylindre est commandé par un tiroir distributeur commun monté centralement entre les carters des manivelles.
La synchronisation précise des processus de déplacement dams les divers cylindres, ainsi que la transmission de force à l'arbre principal commun, du moteur est obtenue par un accouplement rnécani- que -situé en dehors des divers carters de manivelle - des divers axes passés étanchement au travers des parois des carters. Cet ac- couplement peut être réalisé, soit par des engrenages montés sur les axes, soit par des manivelles montées sur ces axes et reliées entre elles par un triangle rigide tournant avec elles.
Au dessin annexé sont représentées schématiquement deux formes de réalisation du moteur conforme à l'invention.
Dans le moteur représenté en coupe aux fig.l et 2, cette der- nière étant une coupe suivant AB de la fig.l, il est prévu un mé- canisrne à engrenages. Ce moteur se compose de trois cylindres doubles I, II, III montés dans un même plan et décalés de 120 .
Chacun de ces cylindres doubles travaille de manière connue à balayage par courant de même sens, c'est-à-dire que l'entrée du gaz frais et la sortie du gaz brûlé se font dans la même direction.
L'entrée de gaz par e et l'échappement en sont commandés par les
<Desc/Clms Page number 4>
pistons mêmes.
1-3-5 désignent les pistons du côté d'entrée des cylindres I, II,III respectivement, et 2, 4, 6 les pis-tons du côté de sortie de ces cylindres. 7 sont les boutons des pistons avec têtes de biel- les 8 qui, par les bielles 9 de même longueur,transmettent les mou- vements des pistons aux trois maneton 10, Chacun des trois mane- tons 10 porte donc deux têtes de bielle. Chacun des bras de mani- velle 11 rotatif sur les canetons 13 porte un contrepoids 12.
Par cette disposition connue, on obtient que, par rotation des manivelles (qui au dessin se fait dans le sens oppose à celui aes siguilles d'une montre), les pistons 4, 4 et 6 du côte a'échap- pement et 1, 3 et 5 du côté d'admission déterminent toujours la fai- ble avance indispensable dans le cas de pistons doubles.
Les divers carters 14 de manivelle sont montés étanchement au gaz sur le carter des cylindres doubles, de la manière usuelle dans les moteurs à deux temps, et sont reliés par canaux 15 a la lumière e d'admission de gaz. Les axes des manivelles 13, supportés dans les paliers 16 et 17, sont passés étanchement au gaz au travers du carter 14. L' é tanchéi té peut être realisée par une bague Simmer ou par un labyrinthe 41 (la pression etla dépression étant faibles).
Les trois axes de manivelle portent chacun une même roue dentée 18, lesquelles s'engagent dans une roue dentée commune 19 montée centralement entre les engrenages 18 et clavetée sur l'axe principal 20 du moteur.
Cet axe principal 20, avec la flasque 21 de fixation du volant (non représenté), traverse les paliers 2, 23 et 24. Il est creux et son prolongement traverse les trois carters de manivelle, Il sert à la répartition rythmique du mélange aspiré aux cylindres I, II et III. A cet effet, il comporte la fente 25 qui, lors de la ro- tation de l'arbre principal, recouvre successivement les lumières 26 des trois cylindres I à III.
Le mélange gazeux provenant du carburateur pénètre par le tuyau 29 dans un canal annulaire 28, et de là, par les lumières 27, dans l'espace interne creux de l'arbre principal, puis, par la lu-
<Desc/Clms Page number 5>
mière 25, successivement dans les carters demanivelle.
A l'intérieur de l'arbre principal est montée, fixée rigide- ment à cet arbre, une petite roue à ailettes 50 qui agit à la ma- nière d'un ventilateur sur le courant de gaz, grâce à la grande vitesse de l'arbre principal.
Une pièce d'obturation 20', tournant avec l'arbre 20, et logée dans celui-ci, ferme l'espace creux de l'arbre du côté de la roue dentée 19, tandis que le prolongement de l'arbre principal 20 peut servir, de l'autre côté, de commande 42 pour le dispositif d'allu- mage.
La fente 25 du tiroir rond est de dimensions telles que chacun des cylindres n'est relié au carburateur que pendant sa période d'aspiration ; pendant la période' de compress,ion et de transvase- ment, la liaison est coupée.
Il est à noter que, par suite de la transmission à roues den- tées, l'arbre principal 20 et avec lui le tiroir de distribution tournent dans un sens opposé à celui des axes de manivelle 13.
A chaque rotation de l'arbre principal 20 se produisent unifor- mémént et successivement les courses motrices des cylindres I, II et III, car ceux-ci sont décalés en position et en temps de 120 .
Comme il ressort du diagramme de la fig.3, qui représente les pro- cessus dans les trois cylindres pour une rotation du moteur, pen- dant le temps moteur du cylindre I, qui comporte par exemple 140 , le tiroir pour le temps d'aspiration du cylindre II s'ouvre ;pen- dant le temps moteur du cylindre II, se produit l'ouverture pour l'aspiration du cylindre III, et pendant le temps moteur du cylin- dre III se produit l'ouverture pour l'aspiration du cylindre I. La succession correcte des temps d'allumage, d'aspiration et de com- pression est donc assurée (A la fig.3, les temps moteurs sont figu- rés en traits pleins et les temps d'aspiration en pointillés).
La seule condition est que, pour la commande, le rapport de transmission entre les axes de manivelle 13 et le tiroir distribu- teur soit toujours de 1 à 1.
<Desc/Clms Page number 6>
Cette condition n'empêcne pas de choisir aussi grand ou aussi petit qu'on le désire le rapport de transmission, pour la transmis- sion de la puissance, entre les axes 13 et l'arbre principal 20.
Par exemple, pour les moteurs de bateau ou d'aviation, l'arbre 20 tournera trois fois moins vite que les axes de manivelle 13. La transmission pour la puissance doit donc être de 3 à 1, c'est-à-dire que les roues dentées 18 ont un diamètre trois fois plus petit que celui de l'engrenage 19 de l'arbre 20. Cependant, pour la rotation de l'axe du tiroir distributeur, le rapport de 1 à 1 doit être main- tenu, ce qui est obtenu par deux engrenages spéciaux 1 à 1 non re- présentés ou par des engrenages intermédiaires qui peuvent être de petites dimensions, car ils n'ont à transmettre que la faible force nécessaire à faire tourner le tiroir distributeur alors glissé li- brement sur l'arbre moteur 20.
Il a déjà été mentionné que la transmission de puissance des trois axes de manivelle 13 à l'arbre principal 20 peut se faire aussi par un triangle rigide oscillant, dans le milieu duquel attaque la manivelle de l'arbre principal.
Cette forme de réalisation est représentée aux fig.4 et 5, la première étant la coupe E-F de la fig.5. Les axes 13 des trois mani- velles sont encore passés étanchement au gaz au travers des carters de manivelle. Au lieu d'une roue dentée, les axes portent cependant une deuxième manivelle 30 avec 'bouton 31 et contrepoids 32. L'accou- plement des trois boutons 31 entre eux et avec le maneton 35 de la manivelle 34 de l'arbre principal 36 est réalise par le triangle oscillant 33 dans lequel les boutons de ces quatre manivelles sont montés rotativement.
Quand les quatre bras de manivelle ont même longueur, et ont été réglés parallèlement entre eux; le triangle restera également toujours parallèle à lui-même lors de la rotation de tout le système et on est assuré que les processus de mouvement dans les divers cylindres sont exactement synchronisés.
L'angle que forment les manivelles parallèles du triangle d'ac- couplement avec les trois manivelles 11 non parallèles dans les cham-
<Desc/Clms Page number 7>
bres étanches au gaz est indifférent, du moment que les dites ma- nivelles 11 ont été décalées de 120 .
Le carter de manivelle 37 est de grandeur telle qu'il assure une place suffisante au mouvement du triangle 33.
Dans la disposition de la fig.5, l'arbre principal 36 n'est pas construit comme tiroir rotatif comme aux fig.l et 2, mais il se termine par la manivelle 34. Rien ne s'opposerait constructive- ment à former également ici l'extrémité de l'arbre principal comme tiroir rotatif. Mais on peut aussi, comme le montre la fig.5, en- traîner le tiroir rotatif à partir d'un des trois axes 13 de mani- velle, dans le rapport de transmission de 1 à 1. Dans ce but, une petite roue dentée 38 est fixée au bras de manivelle 30 de l'axe 13 ; cette roue¯38 attaque la roue dentée 39 de même grandeur cla- vetée sur l'axe du tiroir distributeur et détermine ainsi la rota- tion de ce tiroir à la même vitesse que l'arbre principal.
En résumé, les avantages de l'objet de l'invention vis-à-vis des moteurs connus sont les suivants :
L'invention permet l'utilisation complète des avantages connus des moteurs à deux temps, en particulier du. moteur en étoile syn- chronisé à deux temps, à pistons doubles et à courant dans un seul sens, c'est-à-dire faible consommation de combustible, effort uni- forme de tous les cylindres, moment tournant toujours presque com- plètement identique déjà pour un moteur à trois cylindres, empê- chement du détour du moteur par la commande centrale des gaz grâce à laquelle un arrêt de l'alimentation ne peut se produire même pour une marche très lente. Le moteur est léger et plat (peu épais) car tous les cylindres se trouvent dans un même plan.
Il ne comporte pas d'axe spécial de commande, d'organes de commandes tels que ca- mes, etc., car l'arbre principal est en même temps l'arbre moteur pour le dispos.itif d'allumage, le démarreur et le distributeur.
Le compresseur à rotation rapide pour l'obtention de la pres- sion de transvasement du gaz disparaît, et avec lui sont supprimées les difficultés d'obtention de la pression pour le courant de gaz lors du démarrage et du ralenti.
<Desc/Clms Page number 8>
Ces simplifications permettent une notable diminution du poids et du prix de revient, en particulier parce que beaucoup de pièces sont identiques.
Ce moteur peut être employé directement, sans mécanisme spé- cial intercalaire, comme moteur de véhicule, de bateau et d'avion.
REVENDICATIONS.
1. Moteur synchronisé à deux temps, sans compresseur, a deux ou plusieurs cylindres à carter fermé de manivelle, disposés en étoile symétriquement dans un même plan perpendiculairement à l'ar- bre du moteur, caractérisé en ce que le processus d'aspiration et de compression pour chaque cylindre est commandé par un tiroir dis- tributeur rotatif commun, monté centralement entre les carters de manivelle, et en ce que les moments de rotation des manivelles des divers cylindres sont transmis à l'arbre principal du moteur par un dispositif situé à l'extérieur du carter de manivelle.