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MACHINE A CYLINDRES, PISTONS ET ORGANES DE TRANSMISSION.
La présente invention est relative à une machine à cylindres, pistons et organes de transmission, cette machine comportant au moins deux cylindres dont les axes sont sensiblement parallèles et dont les têtes se trouvent sensiblement à une même hauteur sur ces axes, cylindres dans cha- cun desquels un piston subit un mouvement de va-et-vient, chacun des pistons étant relié à une extrémité d'une bielle, ces bielles reliant ces pistons à un même vilebrequin qui subit un mouvement de rotation lorsque les pis- tons subissent le mouvement de va-et-vient susdit.
La machine susdite peut, par exemple, constituer un moteur ou un compresseur; elle peut comporter deux cylindres, quatre cylindres ou plusieurs groupes de deux ou de quatre cylindres.
L'invention a essentiellement pour but d'augmenter l'efficacité des machines de ce genre, donc des moteurs et des compresseurs.
A cet effet, il est prévu au moins deux leviers coudés se trouvant de part et d'autre des cylindres et dont les points de rotation, qui se trouvent dans les coudes proprement dits, sont fixes par rapport aux cylindres susdits, l'extrémité d'un des bras de chacun des leviers étant fi-' xée à charnière à une extrémité d'une bielle, ce bras étant dirigé vers les cylindres et occupant une position sensiblement perpendiculaire aux axes des cylindres lorsque-le piston, relié à une extrémité de la bielle susdite, se trouve à mi-course dans son cylindre, l'extrémité de l'autre bras étant reliée à un manéton du vilebrequin susdit par l'intermédiaire d'au moins un organe qui est fixé à charnière à cette extrémité.
Dans une forme de réalisation avantageuse de l'objet de l'inven- tion, la machine comporte un élément qui est fixé à charnière aux bras des leviers coudés, bras dont les extrémités sont reliées au maneton susdit.
Dans une forme de réalisation préférée, la machine comporte qua- tre cylindres situés symétriquement par rapport au maneton précité et aux bras des leviers reliés à ce maneton.
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D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description d'une machine à cylindres, pistons et organes de trans- mission selon l'invention, donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif et avec référence aux dessins ci-annexés.
La figure 1 est une vue schématique en coupe de la machine selon l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe selon le plan II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe selon le plan III-III de la fi- fure 1.
La figure 4 est une vue en coupe selon le plan IV-IV de la figu- re 1.
La figure 5 est une vue analogue à la figure l, les pistons se trouvant cependant dans une autre position.
Dans les différentes figures les mêmes notations de référence dé- signent des éléments identiques.
La machine comporte quatre cylindres 1, 2, 3 et 4. Les cylindres 1 et 2 se trouvent d'un côté et les cylindres 3 et 4 se trouvent de l'autre côté d'un plan 5 perpendiculaire à l'axe 6 du maneton 7 et passant par le milieu de ce maneton. Les axes de ces cylindres 1 à 4 sont parallèles. Les lignes qui se trouvent dans un plan perpendiculaire à ces axes et qui réunis- sent les points d'intersection de ce plan et de ces axes forment un carré, tel qu'il résulte d'ailleurs clairement de la figure 2. Rien n'empêche cepen- dant de donner à ces lignes la forme d'un rectangle. Dans chacun des cylin= dres 1 à 4 il est prévu un piston 8 qui subit un mouvement de va-et-vient.
Les pistons 8 se trouvant dans les cylindres 1 et 4 sont reliés aux extré- mités des bielles 9, tandis que les pistons 8 se trouvant dans les cylindres 2 et 3 sont reliés aux extrémités des bielles 10. Des leviers coudés 11 et 12 se trouvent de part et d'autre des cylindres et ont un axe 13 et 14 se mouvant dans des paliers 26 fixes par rapport aux cylindres susdits. Chacun des leviers coudés 11 et 12 présente notamment deux bras 15 et 16 (fig. 3) dont les extrémités 17 et 18 sont fixées à charnière aux bielles 9 et 10; les bras 15 sont reliés aux bielles 9 tandis que les bras 16 sont reliés aux bielles 10. Les bras 15 et 16 sont dirigés vers les cylindres et occupent une position sensiblement perpendiculaire aux axes des cylindres lorsque les pistons se trouvent à mi-course dans leurs cylindres.
Les extrémités des bras 24 et 25 des leviers coudés 11 et 12 sont reliées, par l'intermédiaire de différents organes décrits ci-après, au maneton 7 du vilebrequin 19. Ce mane- ton 7 est le seul maneton que comporte le vilebrequin 19; il est entouré d'un organe 20 qui est relié aux extrémités de deux organes, respectivement 21 et 22, dont les autres extrémités sont fixées à charnière aux bras 24 et 25.
Les prolongements des bras 24 et 25, qui se trouvent de l'autre côté des axes 13 et 14 sont reliés entre eux par un élément 23 qui est fixé à charnière à ces prolongements.
On comprend aisément de ce qui précède que les pistons 8 des cy- lindres 1 et 4 subissent le même mouvement; il en est d'ailleurs de même des pistons 8 des cylindres 2 et 3. Un mouvement ascendant des pistons dans les cylindres 1 et 4 sera cependant toujours accompagné d'un mouvement descendant des pistons dans les cylindres 2 et 3. Un mouvement ascendant des pistons dans les cylindres 2 et 3 sera à son tour accompagné d'un mouvement descen- dant des pistons dans les cylindres 1 et 4. Ceci résulte notamment du fait que les leviers coudés 11 et 12 se meuvent toujours dans le même sens et que leurs bras 24 et 25 restent toujours parallèles. Le mouvement opposé des pistons 1 et 4 par rapport au mouvement des pistons 2 et 3 provient du fait que les bras 15 et 16 sont dirigés en sens inverse.
L'élément 23 assure le parallélisme des bras 24 et 25 et fait que le mouvement d'un des leviers coudés entraîne nécessairement, même sans intervention du vilebrequin, celui de l'autre,et par conséquent que le mouvement d'un piston entraîne nécessai- rement le mouvement des trois autres pistons, ce qui favorise le bon fonction- nement de la machine selon l'invention.
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Les organes 20 à 22 ont été prévus pour permettre la rotation du vilebrequin 19. En effet les organes 21 et 22 ne peuvent pas être reliés di- rectement au maneton 7, vu que la distance entre les extrémités des bras 24 et 25 reste constante à cause de l'élément 23. En effet il peut facilement être compris que les extrémités des bras 24 et 25 subissent des mouvements égaux sur des axes égaux. Si les organes 21 et 22 étaient directement reliés au maneton 7, l'axe'6 de ce dernier aurait un mouvement analogue à celui des extrémités des bras 24 et 25. Or, l'axe 6 du maneton 7 doit décrire un cercle autour de l'axe géométrique 27 du vilebrequin 19.
Il est évident que le mou- vement de l'axe 6 est essentiellement fonction des mouvemets des extrémités des bras 24 et 25, de la distance entre les axes 6 et 27 et de la longueur des organes 20, 21 et 22. Pour la machine représentée aux figures 1 et 5 ces mouvements, distance et longueurs sont tels que si le vilebrequin tourne dans le sens indiqué par la flèche 28, les pistons ne se trouvent pas à mi- course lorsque le plan formé par les axes 6 et 27 est parallèle aux axes des cylindres 1 et 4 et ne se trouvent pas dans leur point mort lorsque le plan 6 - 27 est perpendiculaire au plan des axes des cylindres 1 et 4. Ce décalage entre les positions limites (position la plus haute et la plus basse, la plus à gauche et la plus à droite) du maneton 7 d'une part et les positions plus haute,
plus basse et à mi-course des pistons 8 d'autre part, entraîne des a- vantages non négligeables tels qu'une accélération plus rapide et un ralen- tissement moins rapide des pistons.
Il est à remarquer que dans la machine selon l'invention les quatre pistons 8 ont toujours la même accélération ou le même ralentissement, ce qui constitue incontestablement un avantage remarquable par rapport aux machines connues du même genre qui comportent généralement des bielles et des manivelles.
Par rapport aux machines comportant des bielles et des manivel- les, la machine selon l'invention présente l'avantage que les pistons subis- sent des poussées latérales moindres par suite d'une obliquité moins forte des bielles.
A titre d'exemple il est à signaler que si la machine selon l'invention constitue un moteur à quatre temps et à quatre cylindres, l'or- dre de déflagration sera de préférence le suivant : déflagrations dans les cylindres 1, 2, 4, 3, 1, 2, 4, 3 etc.
Les bras 24 et 25 des leviers coudés 11 et 12 peuvent présenter une certaine élasticité sans donner lieu à des oscillations nuisibles.
La machine peut présenter en outre des ressorts en spirale fixés par un bout aux extrémités des axes 13 et 14 et par l'autre bout à des joints qui sont fixes par rapport aux cylindres 1 à 4. Ces ressorts en spirale, qui n'ont pas été représentés, doivent être placés de telle façon qu'ils soient détendus quand les pistons sont aux points morts hauts, et tendus quand les pistons sont aux points morts bas. Les ressorts font donc fonction de ressorts de rappel. Ces ressorts ont essentiellement pour but de compléter l'influence de l'élasticité des bras 24 et 25 . L'élasticité des bras 24 et 25 présente de multiples avantages. Parmi ces avantages le suivant mérite par- ticulièrement l'attention :
Le volume de la chambre de déflagration est devenu automatique- ment variable.
Ce volume a tendance à augmenter proportionnellement à la quantité de gaz admis dans le cylindre pour y être comprimé avant la défla- gration, et à diminuer proportionnellement la vitesse de rotation du vile- brequin. Cette dernière tendance provient notamment du fait que les quatre pistons qui sont rendus solidaires, notamment par les axes 13 et 14 et par l'organe 23, présentent une certaine inertie.
Il est à remarquer que les forces d'inertie des organes qui se meuvent dans la machine selon l'invention constituent essentiellement deux couples agissant en sens contraire.
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Le premier couple provient du mouvement ascendant et descendant des pistons, tandis que le 2ème couple provient du mouvement des bras coudés ainsi que des organes 20,21 et 22.
La machine selon l'invention peut être construite dans tous les cas où une machine comporte au moins deux cylindres, des pistons qui subis- sent un mouvement de va-et-vient dans ces cylindres et des organes de trans- mission.
La forme de réalisation décrite ci-avant est relative à un mo- teur comportant quatre cylindres. Il est cependant bien entendu qu'on peut prévoir plusieurs séries de quatre cylindres ou même faire usage d'un moteur ou d'un compresseur qui comporte une ou plusieurs séries de deux cylindres.
Lorsque la machine ne comporte que deux cylindres, ces derniers sont dispo- sés comme le sont les cylindres 1 et 2 aux figures 1, 2 et 5. Il est bien entendu que, dans ce cas, chacun des leviers coudés 11 et 12 ne présente qu'un seul bras 15 et 16 dirigé vers les cylindres. Les autres détails de la ma- chine représentée peuvent rester tels quels.
Il doit enfin être entendu que l'invention n'est nullement limi- tée aux formes d'exécution décrites ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées notamment quant à la forme, à la constitution, au nombre et à la disposition des éléments intervenant dans sa réalisation, sans sortir du cadre de la présente demande de brevet.
REVENDICATIONS.
1. Machine à cylindres, pistons et organes de transmission, cette machine comportant au moins deux cylindres dont les axes sont sensiblement parallèles et dont les têtes se trouvent sensiblement à une même hauteur sur ces axes, cylindres dans chacun desquels un piston subit un mouvement de va- et-vient, chacun des pistons étant relié à une extrémité d'une bielle, ces bielles reliant ces pistons à un même vilebrequin qui subit un mouvement de rotation lorsque les pistons subissent le mouvement de va-et-vient susdit, caractérisée en ce qu'il est prévu au moins deux leviers coudés se trouvant de part et d'autre des cylindres et dont les points de rotation, qui se trou- vent dans les coudes proprement dits, sont fixes par rapport aux cylindres susdits,
l'extrémité d'un des bras de chacun des leviers étant fixée à char- nière à une extrémité d'une bielle, ce bras étant dirigé vers les cylindres et occupant une position sensiblement perpendiculaire aux axes des cylindres lorsque le piston, relié à une extrémité de la bielle susdite, se trouve à mi-course dans son cylindre, l'extrémité de l'autre bras étant reliée à un maneton de vilebrequin susdit par l'intermédiaire d'au moins un organe qui est fixé à charnière à cette extrémité.