BE492379A - - Google Patents

Description

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  "Moteur à combustion interne à carburation nouvelle". 



   La présente invention a pour objet un moteur à combustion inter ne à carburation nouvelle, utilisant de préférence comme combusti- ble une huile lourde à petit dosage. Pour cette carburation la compression du comburant dans le ou les cylindres moteurs est em- ployée comme agent actif pour effectuer le dosage, l'injection, la pulvérisation, le tourbillonnement et la vaporisation du carburant. 



  Selon l'invention une pompe à basse pression amène le combustible vers une fente périphérique dans la paroi d'une chambre de combust= ion précédant le cylindre et le piston muni d'un téton axial et pénétrant dans cette chambre de combustion effectue les opérations de la carburation citées ci-devant. Une autre fente périphérique donne passage à l'air frais vers le cylindre lors de la course d'aspiration ou pendant le temps de balayage. Un disque annulaire et une calotte superposée mais relativement mobile dans le sens axial forment les fentes susdites conjointement, en vue de permet- tre d'une part l'entrée de l'air dans le cylindre et d'autre part le refoulement du combustible dans la chambre de combustion. 

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   L'invention est applicable aux moteurs alternatifs et rotatifs et d'autres caractéristiques seront énoncées dans la description ci-après d'une paire de moteurs selon l'invention, et qui réfère aux dessins   annexé s.   



   La figure 1 est une coupe axiale à travers un moteur alternatif et sa pompe d'alimentation. 



   Les figures 2 et 3 sont des coupes axiales à 90  à travers un moteur rotatif comportant deux cylindres de travail et deux cylin- dres compresseurs, disposés en croix. 



   La figure 4 est une coupe schématique du moteur rotatif dans un plan perpendiculaire à l'axe. 



   La figure 5 est une vue extérieure de ce moteur. 



   Référant à la figure 1, ce moteur comprend un cylindre 1 avec son piston 2 muni d'un téton axial 3 capable de pénétrer dans la   chambre de combustion 4 qui précède le cylindre ; disque 5 à   lumière centrale pour le passage du téton 3 ferme le cylindre et réserve l'espace 10 pour l'air comburant amené par le conduit 10'; 11 désigne l'échappement du moteur. Une fente périphérique 7 est formée au fond de la chambre de combustion 4 avec le bord supérieur du disque 5 qui fait fonctionne soupape ; cette fente est occupée par le rebord rentrant d'une calotte 6 engagée dans une gorge annulaire 6' de la paroi de la chambre de combustion. Cette calotte est capa- ble d'un faible mouvement axial limité par son rebord extérieur 8 qui pénètre dans une rainure 9 taillée dans la paroi externe de la gorge 6'.

   Une canalisation 12 amène le combustible à la gorge 6'. 



   L'introduction du carburant entre la calotte 6 et le rebord de de la chambre de combustion 4 se fait sous pression par une pompe spéciale 14 dont le corps de pompe est mis en rotation par les en- grenages 13, ce corps de pompe est   équipé   de deux pistons 15-16 dont la course, à l'encontre d'un ressort à boudin 17, est réglable par la déformation de la came 21. Cette came 21 est fixée sur le fond d'une chape 25 couvrant l'enveloppe de pompe fixe 26; une vis 23 permet de déformer la came 21 qui agit sur des billes 22 encastrées en bout des pistons 15-16; l'action des pistons est donc différent- 

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 ielle et ce réglage est essentiellement prévu pour ajuster le max- imum de carburant tolérable.

   Les pistons sont partiellement lisses -et partiellement en forme de vis sans fin et tournent dans leur propre cylindre par la présence de pignons 18 à leur extrémité lisse qui sont en prise avec une couronne dentée 19 portée par l'envelop- pe 26. La chape 25 peut tourner axialement sous la commande du le- vier 20 en vue de régler le débit de la pompe dans le temps de la course de compression. Le combustible est introduit dans la pompe au droit de la partie en vis sans fin des pistons par la canalisa-   tion 24.   L'action des vis sans fin est de seconder la succion des pistons 15-16 et d'augmenter l'inertie de la colonne de carburant pendant la course de compression du piston moteur 2. 



   Le dosage du carburant dépend de la contre-pression développée par l'air comprimé dans le cylindre moteur 1 et qui agit par l'in- termédiaire du disque annulaire 5 à fonction automatique ou comman- dé mécaniquement (non illustré), sur la calotte 6 au moment où la pompe presse le carburant en-dessous de la calotte dans la fente 7'; ce moment est à sélectionner et   à   régler par un mécanisme approprié agissant sur le disque et commandé à la main, réglage s'effectuant   dans le temps de la course de compression ; temps est donc l'agent   régulateur du dosage. 



   Pour un dosage moindre que le maximum tolérable, les pistons de la pompe rencontrent une augmentation graduelle de résistance au cours de la course de compression, par l'effet de la contre-pression graduelle sur la calotte. L'introduction de carburant dans la fente se ralentit, s'arrête et le surplus de carburant débité par la pom- pe trouve un chemin de moindre résistance par le pas de vis des pistons vers le réservoir de combustible. 



   Le carburant se trouvant sous pression entre la calotte et le bord de la chambre de combustion est dispersé vers la paroi interne de celle-ci et y reste localisé jusqu'au moment où le téton du piston moteur entre dans la chambre de combustion et réalise par ce mouvement un déplacement d'air de la chambre de compression du cy- lindre vers la chambre de combustion en   léchant/le   paroi interne de 

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 celle-ci où se trouve étendu le carburant. Le téton du piston mo- teur crée un passage étroit à l'air s'écoulant vers la chambre de combustion, cet air obtient de ce fait une vitesse de déplacement considérable, entraîne et pulvérise et mélange le carburant avec l'air dans la chambre de combustion. L'augmentation de la tempéra- ture résultant de la compression vaporise et allume le mélange car- buré.

   Le retour de la flamme de la chambre de combustion vers la chambre de compression par le passage étroit, nettoie complètement la paroi interne de la chambre de combustion des restants éventuels de carburant provenant de l'effet de cracking. 



   L'invention est particulièrement applicable dans la construction de moteurs rotatifs   à   combustion interne, en raison du rendement effectif des forces thermo-dynamiques par action statique et réac- tion cinétique des gaz de   c ombustion.   



   Les figures 2 à 5 illustrent un moteur rotatif comportant deux cylindres et pistons moteurs semblables   à   celui de la figure 1 pla- cés en opposition et combinés avec deux cylindres de compression également en opposition, ces quatre cylindres étant disposés en croix et entraînés en rotation dans une enveloppe fixe. 



   Dans la figure 2 on voit les cylindres 1 avec les pistons moteurs 2 portant les tétons 3 que sépare la chambre de combustion 4 ;   figure 3 fait voir les cylindres 29 avec leurs pistons 30 formant   compresseurs; ce croisillon de cylindres est rotatif entre les flas- ques 25'formant paliers et qui présentent sur leur face interne un chemin de guidage elliptique 32 pour les galets 31 qui sont solidai- res des quatre pistons 2 et 30 par des bras 31'; quand le croisillon tourne les galets impriment donc des mouvements alternatifs aux pistons 2 et 30. 



   Un flasque 2 5' forme palier pour un manchon 41 solidaire du noeud du croisillon et dirigé normalement aux axes des cylindres. 



  Ce manchon porte la poulie de transmission 42 et un filtre d'air cloisonné 34 qui forme aussi radiateur de chaleur. Un bout d'axe 40 est centré dans le manchon 41, son extrémité adjacente au crois- illon présente une gorge 43 dans laquelle roulent les galets 43' montés sur les chemises l' formant corps avec les soupapes 49. 

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  Le bout d'axe 40 a deux forages axiaux 33 et 35 aboutissant aux forages radiaux 44,45, lesquels débouchent en regard des comparti-    ments du filtre radiateur 34 ; manchon 41 possède des lumières 33' au droit de ces compartiments de filtre ; rotation du filtre   établit donc dans le temps la communication entre les forages 33 et   35 à travers le filtre ; tournant le bout d'arbre 40, en desser-   rant les vis 46, on règle le moment et éventuellement la grandeur de ce passage 33-34-35, pour la mise au point du moteur. 



   Le forage 35 donne issue dans la chambre annulaire 36 qui entou- re la chambre de combustion 4 et l'air amené du filtre peut passer de cette chambre 36 dans les cylindres de compression 30 par les entrées 39 (figure 3). Le combustible est amené par une pompe à basse pression comme il est décrit avec référence à la figure 1 et refoulé par le conduit 47 dans l'espace annulaire 48 formé dans le   corps de la chambre de combustion 4 ; de combustible se   fait donc aux deux extrémités de cette chambre, dans les mêmes con- ditions que décrites ci-devant. 



   L'échappement aux cylindres moteurs se fait par des tuyères 37 dirigées vers une série d'aubes 38 disposées dans la paroi périphér ique du moteur qui est solidaire des flasques 2 5' ces aubes donnent issue dans un chenal d'évacuation   spiraloide   50 entourant ladite paroi périphérique (figure 4). Le corps de pompe 14 solidaire du croisillon et tournant avec lui est monté dans le palier du flasque   25',   palier qui porte la couronne dentée 19. 



   Cette conception telle que décrite permet de construire des pe- tits moteurs pour carburants lourds à grand rendement global. Pour une consommation réduite on obtient un rendement thermo-dynamique très élevé, l'énergie des gaz de combustion étant transformée d'une part en force statique dans les chambres de combustion, d'autre part en force cinétique, dans les tuyères 37 et aubes 38, créant des forces tangentielles à l'axe du moteur. 



   Le moteur présente une symétrie et un équilibre parfaits des or- ganes du mécanisme et des forces mécaniques et thermo-dynamiques. 



  Le système qui transforme les forces centrifuges des pistons 

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 moteurs, résultant de la combustion, en mouvement rotatif, se déve- loppe par la réaction et la forme du guide 32, dont le tracé provo- que une allure sinusoïdale exacte ; l'action des galets 31 sur le guide crée une force tangentielle à l'axe du moteur, un couple symé- trique à l'axe fait tourner l'ensemble des cylindres et accessoires. 



   Le mouvement centrifuge des pistons 30 provoque l'aspiration de l'air dans les cylindres 29 au moment de l'ouverture de la soupape rotative 33-45-33'-44; cet air comburant est passé par le filtre radiateur rotatif 34 dans lequel les impuretés sont chassées sur les   parois convenablement enduites de substance adhésive ; d'aspi-   ration est chauffé dans la chambre annulaire 36 avant de pénétrer   dans les cylindres 29 par les passages 39 ; course de compression   des pistons 30 refoule l'air dans la chambre 36 où il se chauffe davantage et reflue vers le ffiltre-radiateur 34 dont la soupape 33-45-33'-44 est en ce moment fermée et   où   cet air se décharge de son échauffement.

   Cet air subit une augmentation de pression et il sert pour l'alimentation et le balayage des cylindres moteurs au moment final de l'expansion des gaz de combustion. Les cylindres moteurs sont alimentés d'air par le système décrit avec référence à la figure 1, sauf dans le cas   où   les soupapes sont commandées mécaniquement ; il en est de même pour le combustible. Le balayage subit encore en supplément un effet de force centrifuge, ce qui favorise l'évacuation et le force cinétique des gaz. 



   L'évacuation des gaz de combustion, de l'air de balayage et de ventilation se fait silencieusement par le diffuseur 50, cette dis- position permet d'avoir des gaz d'échappement très refroidis. La forme des guides 32 réalise deux cycles moteurs par tour de l'axe principal. 



   Les cylindres moteurs et les cylindres compresseurs peuvent varier en volume, ce qui permet la suralimentation des cylindres moteurs, soit un refroidissement plus énergique et un excès d'air pourrait être utilisé à une destination particulière, par exemple dans une application pneumatique ou un outil à air comprimé. 



   La lubrification du moteur rotatif est assurée par la force 

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 centrifuge, étant donné le caractère lubrifiant du carburant. Le contrôle mécanique de la pompe d'alimentation de carburant et de la soupape d'air d'admission permet le réglage précis du régime du moteur. 



   REVENDICATIONS.      



   1.- Moteur à combustion interne à carburation nouvelle d'un com- bustible lourd de préférence, caractérisé par le fait que pour cette carburation on utilise la compression du comburant dans le ou les cylindres moteurs comme agent actif pour effectuer le dosage, l'in- jection, la pulvérisation, le tourbillonnement et la vaporisation, ainsi que pour l'allumage du mélange carburé.

Claims (1)

1. 2.- Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une pompe à basse pression amène le combustible vers une fente périphérique dans la paroi d'une chambre de combustion précédant le cylindre, le piston étant muni d'un téton àxial qui, pénétrant dans cette chambre de combustion, effectue les opérations de la carbura- tion.

   3. - Moteur selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'une autre fente associée à celle affectée au combustible donne passage à l'air comburant lors de la course d'aspiration.

   4-Moteur selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'entre la chambre de combustion et le cylindre, sont intercalés deux organes relativement mobiles dans le sens axial en vue de per- mettre d'une part l'entrée de l'air dans le cylindre et d'autre part du carburant dans la chambre de combustion.

   5. - Moteur selon les revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la fente d'admission d'air est formée par un disque annul- aire obturant le fond du cylindre et le bord usiné de la chambre de combustion, le téton du piston étant dimensionné pour que le piston forme un coussin d'air comprimé sur le disque, cet air étant chassé entre le téton et la paroi interne de la chambre de combustion, en rasant lelong des fentes lors de la course de compression.

   6.- Moteur selon les revendications 1 à 5, caractérisé par le <Desc/Clms Page number 8> fait que l'organe mobile contrôlant la fente à combustible est une chape ou calotte à rebord rentrant engagé dans la fente d'admission d'air, les fentes n'en formant en réalité qu'une divisée par ce rebord, la paroi cylindrique de la calotte étant guidée dans une gorge annulaire du corps de la chambre de combustion, des repères limitant le mouvement axial de la calotte en concordance avec la section de la fente d'admission d'air.

   7. - moteur selon les revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le carburant est amené à la chambre de combustion, respec- tivement dans la fente qui y donne issue, par une pompe rotative à pistons animés de mouvements alternatifs réglables et d'un mouve- ment de rotation, ces pistons étant en partie lisses et en partie façonnées en vis sans fin, afin de récupérer éventuellement une surpression dans la colonne de carburant avancée vers la chambre de combustion et d'assister en tous cas l'action de la pompe.

   8.- Moteur selon les revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les pistons de la pompe sont d'action différentielle et réglés par une came déformable et mobile à commande mécanique.

   9. - Moteur selon les revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le corps de pompe rotatif, à commande mécanique, tourne dans un cylindre fixe muni d'une couronne dentée interne venant en prise avec des pignons montés en bout des pistons.

   10. - Moteur rotatif selon les revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins deux cylindres moteurs et deux cylindres compresseurs disposés en croix et tournant dans des pa- liers formés par deux flasques, ces flasques étant pourvus d'un chemin de guidage pour des galets solidaires des pistons des quatre cylindres, dans le but d'imprimer à ces pistons des mouvements al- ternatifs durant la rotation du croisillon formé par les cylindres.

   11.- Moteur rotatif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les cylindres moteurs ont une chambre de combustion commune entourée d'une chambre annulaire pour l'air comburant et d'une chambre de distribution de carburant. <Desc/Clms Page number 9>

   12.- Moteur rotatif selon les revendications 10à 11, caractérisé par le fait que l'air comburant est admis axialement à travers un bout d'axe logé dans un palier de flasque, cet air étant passé par un filtre centrifuge,formant aussi radiateur de chaleur et tournant avec le moteur,à l'intervention d'un système de soupape réglable.

   13.- Moruer rotatif selon les revendications 10 à 12, caractéri-. par le fait que l'air aspiré par les cylindres de compression est comprimé par refoulement autour de la chambre ce combustion vers le filtre-radiateur, où let air d'admission se refroidit, la soupa- pe d'admission étant fermée au droit du filtre, ce qui permet le refroidissement de la chambre de combustion et la correction sur le rendement volumétrique des cylindres moteurs.

   14. - Moteur rotatif selon les revendications 10 à 13, caractérisa par le fait que l'échappement des cylindres moteurs se fait par des tuyères dirigées sur des aubes montées dans l'enveloppe périphéri- que du moteur, de façon à utiliser l'énergie cinétique des gaz de combustion pour créer une force tangentielle entraînant le moteur.

   15. - Moteur rotatif selon les revendications 10 à 14, caractérisa par le fait que les gaz de combustion issus des tuyères et des au- bes sont évacués par un tuyau spiraloïde entourant l'enveloppe du moteur.

   16. - Mdeur selon les revendications 10 à 15, caractérisé par le fait que le régime du moteur est établi par réglage de la pompe débitant le carburant et la soupape rotative contrôlant l'admission d'air comburant.

   17. - Moteur rotatif selon les revendications 10 à 16, caractérisa par le fait que la différence volumétrique entre les cylindres mo- teurs et les cylindres compresseurs permet la suralimentation des cylindres moteurs et l'utilisation d'un surplus d'air comprimé pour des applications externes.

   18.- Moteur alternatif et moteur rotatif en substance comme décrit, avec référence aux dessins annexés.