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Il Moteur à combustion interne à deux temps ".
La présente invention concerne un perfectionnement aux moteurs à combustion interne à deux temps du type dans lequel la sortie des gaz d'échappement d'effectue en deux phases, la pression à l'intérieur du cylindre moteur étant d'abord réduite par l'échappement d'une partie des gaz à l'air libre au cours de la première phase, tandis que, dans la deu- xième phase, l'échappement s'effectue dans un collecteur dans lequel les gaz sont constamment aspirés par une pompe actionnée par le moteur lui-même ou par un dispositif d'entraînement dis- tinct, ou éventuellement par les gaz de la première phase d'échappement, ceux-ci étant alors utilisés pour actionner un éjecteur, ou une turbine à gaz ou un moteur similaire qui, à son tour, actionne une pompe.
Le but de l'invention est de produire des variations de pression dans la deuxième phase d'échappement de telle ma- nière que ces variations de pression puissent servir au balayage du cylindre moteur. La quantité d'air introduite dans ce der- nier n'est dans ce cas pas plus faible que dans les moteurs
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alimentés par des pompes de balayage ordinaires fonctionnant à une pression de balayage normale, étant donné que la pres- sion et la température plus faibles de l'air de balayage introduit suivant l'invention compensent la pression et la température plus élevées de l'air refoulé dans le cylindre.
L'effet recherché suivant l'invention est .obtenu par le fait que le volume dudit collecteur, par rapport au cy- lindre moteur, et les sections de passage des lumières de balayage et des lumières d'échappement sont calcules de façon que,grâce à l'effet d'aspiration dans le collecteur, les va- riations de pression se produisent dans ce dernier de telle manière que, dans la première phase de balayage, lorsque la communication est établie entre le cylindre et le collecteur, la pression soit abaissée à sa valeur minimum, ce qui produit une aspiration puissante du reste des gaz à l'intérieur du cy- lindre, tandis que, dans la deuxième phase de balayage, la pres- sion à l'intérieur du collecteur s'élève jusqu'à sa valeur maximum sous l'action des gaz venant du cylindre,
la pression à l'intérieur de ce dernier s'élevant également pendant l'ad- mission de l'air frais venant de l'extérieur, et atteignant sa valeur maximum à la fin du balayage, la quantité d'air frais et de gaz d'échappement entrant respectivement dans le cylindre et dans le collecteur étant également supérieure à la quantité d'air ou de gaz correspondant au débit de ltéjec- teur ou de la pompe.
D'autre part, et suivant l'invention, le conduit d'échappement pour la première phase d'échappement est propor- tionné ou conformé de façon qu'il oppose aux gaz une résistance telle que, dans la première partie de la course de compression, pendant laquelle le cylindre et ledit conduit communiquent encore entre eux, la pression à l'intérieur du conduit soit jusqu'à un certain degré supérieure, ce qui enpêche alors l'air contenu dans le cylindre de s'échapper par ce conduit.
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Grâce à l'agencement suivant l'invention, la pres- sion d'aspiration oscille entre une certaine valeur maximum et une valeur plus faible ces deux valeurs étant fonction de la ré- sistance à l'écoulement dans les conduits à air de balayage et les conduits d'échappement. Ainsi qu'il a été indiqué précé- cemment, la pression d'aspiration peut être produite d'une ma- nière appropriée quelconque. La capacité de la pompe est choi- sie telle, que la quantité moyenne des gaz évacués corresponde à la quantité des gaz s'échappant dans la deuxième phase et à la quantité d'air de balayage venant du cylindre.
Il résulte de l'agencement suivant l'invention que le débit nécessaire de la pompe est considérablement inférieur à celui qu'il faudrait prévoir si les variations de la pression à l'intérieur du collecteur, suivant l'invention, n'étaient pas appliquées. Pour obtenir que le reste des gaz soit ef- fectivement aspiré, on sait que la pression à l'intérieur du collecteur doit être à sa valeur la plus faible au début de la période de balayage du cylindre moteur mais, si la pompe doit être capable de maintenir en permanence une dépression si rédui- te dans le collecteur, elle doit être calculée pour un débit plus élevé et doit alors présenter des proportions supérieures à celles qui sont nécessaires suivant l'invention, l'élévation de la pression dans le collecteur vers la fin de la période de balayage,
nécessaire pour l'élévation souhaitable de la pression à l'intérieur du cylindre, n'étant néanmoins pas réalisée.
Grâce aux variations de la pression à l'intérieur du collecteur, effectuées suivant l'invention, et par lesquelles la pression varie entre sa valeur minimum au début de la période de balayage, et sa valeur maximum vers la fin de cette période de balayage, on obtient que le débit nécessaire de la pompe corresponde simplement et à peu près à la pression moyenne à l'intérieur du collecteur, c'est-à-dire à une pression moyenne entre les pressions minimum et maximum.
En d'autres termes, ainsi qu'il a déjà été indiqué, la quantité d'air frais entrant
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@ dans le cylindre ou la quantité de gaz entrant dans le col- lecteur est réellement supérieure à la quantité correspon- dant au débit de la pompe, le résultat final étant que, grâce aux variations de pression produites suivant l'invention, on obtient un effet très supérieur à celui correspondant nor- malement à la puissance de la pompe utilisée.
Dans un mode de réalisation du dispositif suivant l'invention, le cylindre moteur peut présenter deux lumières de manière connue en soi, ces lumières permettent respecti- vement l'échappement dans la première et la deuxième phase, et étant commandées par un tiroir distributeur accouplé à la soupape d'échappement, les changements de distribution par l'une ou l'autre lumière, et inversement, étant ainsi effec- tués pendant l'ouverture et la fermeture de la soupape d'échap- pement. Dans un autre mode de réalisation, le fond ou dessus du piston moteur peut, d'une manière connue en soi, être muni de canaux destinés à établir la communication entre le cylin- dre moteur et les deux lumières d'échappement.
Quelques modes de réalisation de l'invention ont été représentés sur le dessin annexé à titre d'exemple.
La fig. 1 est un diagramme indiquant les varia- tions de pression à l'intérieur du cylindre moteur et du col- lecteur pendant la période de balayage, la pression atmosphé- rique étant définie par la ligne zéro.
Les figs. 2 et 3 sont respectivement des vues en coupe axiale de certaines parties du cylindre moteur et des organes d'échappement, montrant deux modes de réalisation du dispositif suivant l'invention.
La fig. 4 est un diagramme montrant la section d'ouverture des lumières en fonction du déplacement angulaire du vilebrequin.
Sur la fig. 1 du dessin, 1 désigne la ligne de pression atmosphérique, 2 la courbe des variations de
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pression dans le cylindre moteur, et 3 la courbe des variations de pression à l'intérieur du collecteur pendant la période de ba- layage, les sections de passage des lumières de balayage et d'échappement étant proportionnées de façon que les quantités d'air ou de gaz entrant respectivement dans le cylindre et dans le collecteur soient supérieures au débit de l'éjecteur ou de la pompe. La pression à l'intérieur du collecteur est donc par- tiellement équilibrée pendant la période de balayage et atteint sa valeur maximum vers la fin de cette période, ainsi que l'in- dique la courbe 3. La pression à l'intérieur du cylindre augmente donc en même temps et atteint finalement la valeur désirée ainsi que l'indique la courbe 2.
Dans le mode de réalisation que montre la fig. 2, le cylindre moteur 5 est muni de deux lumières d'échappement 8 et 9 qui sont commandées par un tiroir distributeur 7 accou- plé à la soupape d'échappement 6 du cylindre. Le tiroir distributeur 7 détermine la première phase d'échappement par la lumière 8. L'entrée de l'air de balayage a lieu par des lumiè- res pratiquées dans le cylindre 5 et commandées par le piston moteur. Ces lumières n'ont pas été représentées sur le dessin.
Lorsque la soupape 6 et le tiroir 7 s'abaissent, les gaz s'é- chappent donc par l'ouverture de la soupape et, ensuite, out d'abord par la lumière d'échappement 8. Au fur et à mesure que la soupape et le tiroir descendent, ce dernier démasque la lumière d'échappement 9 et masque la lumière 8, Lorsque l'ensemble de la soupape 6 et du tiroir 7 remonte, ce dernier masque la lumière 9 et démasque la lumière 8, de sorte que l'écoulement des gaz repasse par cette dernière. Finalement la soupape 6 se referme et les organes reprennent la position que montre la fig. 2.
Pendant la dernière partie du déplacement de la sou- pape et du tiroir, la lumière d'échappement 8 est donc mise en communication avec le cylindre 5 balayé et nettoyé. Tant que
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la pression à l'endroit de la lumière 8, ou dans le conduit d'échappement avec lequel elle est en communication, est supé- rieure à la pression produite par la compression, l'air que conte le cylindre ne peut s'échapper, même si la soupape 6 est en- core ouverte.
Sur la fig. 3 du dessin, qui représente un autre mode de réalisation, 10 désigne le piston moteur qui, dans ce cas, est muni de canaux 11 pratiqués dans le fond, ces canaux étant destinés à établir la communication entre le cylindre moteur et,les lumières d'échappement 8 et 9. Le fonctionne- ment est semblable à celui qui vient d' être décrit. La pre- mière phase de l'échappement a lieu par les canaux il en di- rection de la lumière 9. La différence réside dans le fait que, dans ce cas, le conduit en communication avec la lumière 8 est muni d'un obturateur 14, par exemple d'un clapet de re- tenue, qui doit empêcher le retour des gaz de ce conduit vers le cylindre.
Sur le diagramme que montre la fig. 4, et qui indique la section d'ouverture des lumières en fonction du déplacement angulaire du vilebrequin, la courbe 12 définit le degré d'ouverture de la lumière d'échappement 8, tandis que la courbe 13 définit le degré d'ouverture de la lumière 9.
Le chevauchement des courbes 12 et 13 indique que les lumières 8 et 9 ne doivent pas être fermées simultanément, mais que l'une doit être démasquée avant que l'autre soit masquée.
Bien entendu, les modes de réalisation indiqués ne sont que des exemples de l'agencement suivant l'invention et, sans s'écarter du principe, on pourra en imaginer d'autres.
C'est ainsi que le tiroir distributeur peut être remplacé par un tiroir tournant ou oscillant. Par ailleurs, on peut également utiliser des soupapes. Pour les moteurs à cylin- dres multiples, on peut prévoir un collecteur pour chaque cylindre, ou un collecteur commun pour plusieurs cylindres ou groupes de cylindres, et ce collecteur peut éventuellement
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être divisé en plusieurs compartiments, chacun communiquant avec le cylindre ou groupe de cylindres correspondant.