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" Moteur à culasse rotative distributrice et à taux de compression réglable ".
Dans les moteurs à soupapes actuels du cycle à quatre temps, le rendement thermique n'excède pas 30 il/ pour les moteurs à ex- plosion et 35% pour les moteurs à combustion ou moteurs Diésel.
Cette faible récupération de la puissance engendrée par la com bustion du mélange gazeux provient en grande partie de l'utilisa- tion de soupapes. En effet, ces dernières et en particulier les
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soupapes d échappement scuvrent 45 degrés avant le point mort bas, dt aL t-ù-.ire au :.t0f:ient où l'effort exercé par la détente du mélange gazeux enflammé sur les parois du cylindre de la culasse et le fond du piston est maximum. De plus, les ressorts de ces soupapes absorbent également une assez grande force sans oublier leur inertie.
D'autre part, au delà d'un certain régime, le rendement thermique estInversement proportionnel à la¯ vitesse de rotation
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du vilbrequin du fait que les ressorts des soupapes n'ont pas le temps de rappeler ces dernières que déjà elles doivent s'ouvrir sous l'effet des poussoirs, ce qui provoque un certain décalage du retard et de l'avance.
De plus, naître l'étude poussée des chambres d'explosion, le taux de compression des moteurs actuels est relativement peu
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élevé les soupapes d'échappement et les bougies dfallamage étant des peints chauds créant un pr,-r-allumage eue pendant très longtemps on a confondu avec le phénomène dtauto-alluoage.
Depuis de noutreuses années, les techniciens se sont donc attachés s. suppriasr les dites soupapes. Quelques constructeurs ont remplacé celle-ci par des chemises corne .bristol en Angleterre et Parhar4 en France, 'IlLis ces ehenises n'ont pas solutionné le roblè- me du fait qu'elles ent augmcnté ls coefficient de frottement, par- tant les difficultés de lubrification et de refroidissement. L'emploi de ces chemises de distribution n'a pas même empêché la production
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de StIJr:.,tï0=:. dues ajx uvenents rectilignes alternatifs. D'autres techniciens ont :OUS0 lsurs recherches pour réaliser des turbines à explosion, -,aîs ils se s:1:t trAuv s accules à des réalisations CniJ6& itl20siles réaliser.
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Les cractritijes esbentîellcs du moteur u culasse di.tl'i'Ltlice rotative 1 tmx de co :yre:;:io v.ri.'ble faisant du r-'se.-ù 'crsv3t, rlsià:nt dms Le ii.It me s'.^.¯lû ces 1:,c=iz-à;=1:1±s rcit.s sant suppiii;±s de ::r 1...- 4isriion des 4.-,=.ß as et des che :ises:
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D'après l'invention, la partie supérieure d'un Moteur com- prenant la calasse, les soupapes et leurs ressorts et l'arbre à came, est supprimée, la. culasse étant remplacée par un haut de cylindre en alliage léger comportant deux orifices d'échappement un orifice d'admission et les emplacements destinés aux deux bougies d'allumage.
L'intérieur de ce haut de cylindre est muni d'une chenise usinée en fonte nitrurée munie des ouvertures correspondantes.
Dans cette chemise tourne d'un. mouvement circulaire continu à une vitesse égale au quart de celle du vilbrequin, un boisseau culasse en bronze phosphoreux. Le fond de ce boisseau affecte une forme hémisphérique et possède deux conduits qui découvrent successive ment les orifices d'admission;, d'échappement et d'allumage.
,D'après l'invention, cette calasse est munie intérieurement d'une turbine à air également en bronze phosphoreux chargée du refroidissement sous pression de la dite culasse, l'air arrivant par une trompe faisant également office de carter pour les oignons d'entraînement du dispositif de distribution.
Enfin, l'étanchéité du système ainsi constitué est assurée par deux demi-segments spéciaux dont la forme étudiée empêche le cisaillement de la chemise et permet la lubrification des surfaces en contact. les dessins annexés montrent à titre d'exemple non limitatif une forme d'exécution de l'invention. D'après ceux-ci,
La figure 1 représente une vue en élévation d'un monocylindre , à culasse rotative distributrice et à taux de compression réglable,
La figure 2 une coupe partielle de la culasse du moteur suivant ligne E-F de figure 3 montrant les organes de distribution reposant sur les butées à billes,
La figure 3, une demi-coupe suivant ligne A-B de figure 2 l'autre coupe montrant les pignons d'entraînement du dispositif distributeur.
La figure 4 représente une coupe verticala de la partie su- périeure du moteur, les carters simplement coupés et le reste fermé
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pour laisser voir le montage des segments spéciaux utilisés. la fig.re 5 en est une vue en plan,
La figure 6, une coupe de la partie supérieure du cylin- dresuivant ligne G-H de figure 7,
La figure 7, une coupe horizontale suivant ligne C-D de figure 6,
La figure 8, les deux moitiés du segment d'étanchéité en élévation et en plan,
La figure 9, une vue et une soupe du segment d'ouverture placé sur les orifices de la culasse,
La figure 10, une vue en élévation, partie en coupe ainsi qu'une vue en plan de la turbine de refroidissement et,
La figure 11,
une vue en élévation avec mi-coupe et vue en plan du boisseau distributeur.
Le moteur monocylindre représenté dans ces figures est constitue par un cylindre 1 à ailettes dont la culasse est remplacée par un haut de cylindres en alliage d'aluminium comportant les ori- fices d'échappement 2, l'orifice d'admission 3 et les emplacements 4 pour la fixation des 'bougies d'allumage. Ce haut de cylindre est revêtu intérieurement d'une chemise en fonte nitrurée 5 possédant les cernes ouvertures etusinée, par tout.
Dans cette chemise 5 tour- ne le boisseau-culasse 6 dont la partie inférieure affecte une for- me hémisphérique. Ce mouvement de rotation est guidé par un bout d'arbre vertical 7 faisant corps avec la turbine à air 12 et dont la partie supérieur est soumise à l'action d'un jeu de ressorts à boudin 8 calculas de façon à ne fléchir que sur 3 m/m de hauteur et destinées à empêcher que tout l'ensemble de la distribution monté sur les butées boubles à billes 9 et 10 ne subisse les chocs de l'explosion. Une calotte sphérique 11 boulonnée sur le haut de cylindre obture tout cet ensemble.
Dans le boisseau-culasse b (figure 11) est incorporé par brasage des bras la turbine à air 12 (figure 10) chargée de le re- froidir sous pression, l'air arrivant par une trompe 13 pour s'é chajper par l'orifice de sortie 14. Cette trompe fait également
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office de carter pour loger les pignons d'entraînement 15, 16 et 17. Le premier de ces pignons 15 est entraîné par l'arbre de distribution 21 logé dans le tube de retour d'huile 19 et le pi- gnon d'entraînement 17 est calé sur le bout d'arbre 7 actionnant le boisseau-culasse 6.
L'étanchéité de tout l'ensemble est assuré au Moyen de deux demi-segments 18 et 18' représenté par la figure 8. Ces segments s'encastrent l'un dans l'autre et tournent avec l'ensem- ble. Ils sont plaqués sur les parois de la chemise''3 par de petits ressorts à boudins 19 et par la force centrifuge lors de la marche du moteur.
Deux segments d'ouverture' 20 (figure 9 assurent l'étan- chéité des ouvertures de la culasse.
La lubrification de tout le système est assurée par une pompe à engrenage qui amène l'huilà dans la partie supérieure de la calotte 11. Après avoir lubrifié tous les organes : culasse et segments, l'huile est renvoyée dans le carter par un tube de pro- tection 19 de façon à obtenir un circuit constant.
L'allumage est obtenu par l'intermédiaire des deux bougiez venant se visser dans les perforations filetées - et qui n'entrent en contact avec les masses carburées qu'au moment de l'explosion.
@ Dans le but de pouvoir utiliser divers carburants (al- cool, essence, etc..) il est utile de pouvoir faire varier le taux de compression. Pour cela, il suffit de placer à l'extrémité du bout d'arbre une rondelle 22 d'épaisseur variable (figure 2
Les avantages de ce moteur à culasse rotative sont les suivants :
1 - Elévation sensible du rendement thermique, la puis- sance absorbée par les soupupes et les ressorts étant libérée.
2 Augmentation du taux de compression, les points chauds n'existant plus'du' fait de la suppression des soupapes et les bougresn' étant en contact- avec les gaz qu'à l'instant de --l'étincelle d'allumage..
- Haute turbulence, les gaz entrant et sortant de la
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chambre animés d'un mouvement circulaire continu.
4 Augmentation de la vitesse du régime.
5 - Supression des réglables et des rodages, l'ensemble étant claveté.
6 - Simplicité extrême, le démontage de toute la distri- bution s'effectuant seulement avec huit écrous.
Le système décrit peut être appliqué aux moteurs à deux teps ainsi qu'aux moteurs du type diésel, assurant ainsi l'ouverture et la fermeture rapide des orifices d'admission et d'échappement.
La partie supérieure du moteur sera exactement la même que celle décrite avec la seule différence que la bride d'admis- sion ne sera pas percée,.ni la chemise en cet endroit. Le piston utilisé sera à fond plat et le passage des gaz frais (comprimés dans le carter) au cylindre s'effectuera par plusieurs lumières situées sur la périphérie de la base de la course descendante du piston. Ces lumières, judicieusement réparties et inclinées sur le pourtour du cylindre seront larges et de faible hauteur afin d'assurer l'évacuation partie =le des gazbrûlés avantl'ar rivée des gaz fris.
Le balayage des. gaz s'effectue de bas en haut du cylindre et sans reous, l'air agissant à la façon d'un piston chassant les gaz brûlés à traversles grands orifices d'échappement Le volume des gaz frais admis est donc maximum.
Dans le Diesel :1 utre temps l'ouverture des soupapes d'admssion nécessite un gros effort et le reîoulement des gaz au travers de la soupape, d'échappement se traduit par une perte de puissance Le suralimentation se fait, en outre, difficilement.
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Le distributeur à culasse rotative peut également être employé dans les moteurs refroidis à l'eau ou à l'huile, le fluide réfrigérant arrivant et sortant par le centre de la, culas- se à l'aide d'une lance et d'un tuyau.
Quoique dans le système de distribution par culasse décrit le laminage des gaz soit beaucoup plus faible que dans les moteurs à soupapes, on peut l'éliminer complètement en remplaçant les pignons cylindriques droits extérieurs entraînant la culasse par des cames dentées afin d'augmenter considérablement. la vitesse d'ouverture et de fermeture des lumières. Bien entendu, ces cames dentées pourraientêtre remplacées par des cames simples command dées par des biellettes
L'invention n'étant représentée qu'à titre d'exemple, des modifications pourront y être apportées sans en codifier les \ caractéristiques telles que décrites dans le présent mémoire des- criptif.