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PERFECTIONNEMENTS AUX OU RELATIFS AUX MOTEURS A COMBUSTION
INTERNE.
La présente invention a trait à des moteurs à combustion interne du type à deux temps.
L'objectif principal de cette invention est l'amélioration de la marche des moteurs du type ci-dessus, et ce en intensifiant l'effet de balay- age du mélange gazeux explosif frais, qui alimente chaque cylindre au cours de chaque cycle de travail, en veillant à ce que le mélange soit rendu homogène au cours de chaque cycle de travail et à ce que l'allumage ait lieu à la fin de celui-ci, et aussi en prenant les dispositions nécessaires pour que la force explosive -résultante soit appliquée au piston de façon symétrique.
Aux termes de cette invention, à la fin de chaque course de tra- vail du piston correspondant, chaque cylindre est alimenté par un mélange ex- plosif passant par des ouvertures d'admission opposées et contrôlées par piston, tandis que les fumées sont évacuées simultanément du cylindre, sous l'effet de balayage du débit dudit mélange, par deux orifices d'évacuation opposés et contrôlés par piston, les centres de ces orifices étant situés dans un plan à angle droit par rapport au plan des centres des ouvertures d'admission, le mélange explosif étant forcé de circuler sous forme d'un simple courant concentré depuis les ouvertures d'admission, longitudinale- ment et excentriquement par rapport au cylindre;;
) au travers de la tête du cylindre et ensuite longitudinalement par rapport au cylindre dans la direc- tion inverse, le mélange explosif étant alors dirigé vers les -.orifices d'évacuation et vers le courant concentré.,
De préférence, un conduit, dont une extrémité s'ouvre dans la couronne et l'autre dans .la périphérie du piston, est situé à l'intérieur dudit piston et radialement par rapport à celui=ci, et une poche est formée dans la périphérie du piston en alignement diamétral avec ledit conduit, les ouvertures d'admission étant de sections différentes et l'extrémité périphé- rique du conduit étant conçue de façon à correspondre exactement à la grande ouverture tandis que la poche l'est pour correspondre exactement à la petite ouverture,
à la fin de chaque course de travail du piston.
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La couronne du piston peut être conçue avec une partie diamétrale plane située à angle droit par rapport à l'axe du piston et flanquée de par- ties planes qui sont inclinées par rapport à l'axe en question en arrière de la tête du cylindre, celle-ci, étant conçue, diamétralement, avec une cham- bre de combustion qui s'ouvre dans l'intérieur du cylindre et est flanquée de parties planes parallèles aux parties inclinées complémentaires du piston, les grands axes de ladite partie diamétrale du piston et ladite chambre étant situés dans le même plan que les centres des ouvertures d'admission.
Aux fins de faciliter la compréhension et la mise en pratique de cette invention, nous nous référons aux plans annexés, où:
La fig. 1 est une vue en coupe d'une partie d'un. moteur à un cylindre à deux temps, montrant le piston, en lignes pleines.à sa position inférieure (c'est-à-dire à la fin d'un temps de travail) et, en lignes poin- tillées, à sa position supérieure (c'est-à-dire à la fin d'un temps de com- pression);
La fige 2 est une vue en coupe, prise à angle droit par rapport à la coupe de la figure 1, montrant le piston à sa position inférieure,;
La fig. 3 est une vue en coupe, semblable à celle de la figure 2, le piston étant cette fois à sa position supérieure;
La fige 4 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 2;
La fige 5 est une coupe suivant la. ligne B-B de la figure 2; et la Fige 6 est un plan de la tête du cylindre.
Le moteur montré à ces plans comprend un corps de cylindre 1 une tête de cylindre amovible 2, un pister 3 et un carter 4.
Le corps du cylindre est conçu avec des ouvertures d'admission 5 et 6 et des orifices d' évacuation 7 et 8, les bords inférieurs de toutes ces ouvertures étant situés dans un plan commun à, angle droit par rapport à l'axe du cylindre. Les ouvertures d'admission sont prévues à des côtés dia- métralement opposés du cylindre avec leurs centres dans -or- plan et les orifi- ces d'évacuation sont prévus, sur des côtés diamétralement opposés du cylin- dre, avec leurs centres dans un plan situé à angle droit par rapport à celui des centres des ouvertures d'admission (voir fig. 5). L'ouverture d'admission 8 a une section plus grande que l'ouverture 7 et son bord supérieur est situé plus près de la tête du cylindre que le bord supérieur de ladite ouverture 7.
L'ouverture d'admission 7 est située à l'extrémité supérieure d'un passage prévu en partie dans le bas de la paroi du corps du cylindre et en partie dans la paroi du carter; ledit passage comprend une partie infé- rieure 9a qui communique avec l'intérieur du carter par une ouverture 9b, et une partie supérieure 9c inclinée à angle aigu,, de l'ordre de 25-300,, par rapport à l'axe longitudinal du cylindre et débouche dans l'intérieur du cylindre par ladite ouverture d'admission..
L'ouverture d'admission 8 est située à l'extrémité supérieure d'un second passage, également prévu en partie dans la paroi du corps du cylindre et en partie dans la paroi du carter; ce second passage a une section moyenne supérieure à celle du passage 9a, 9c, et comprend une partie inférieure 10a qui communique avec l'intérieur du carter par une ouverture 10b, une partie centrale 10c dont l'axe est parallèle à l'axe du cylindre, et une partie supé- rieure 10d, dont 1,' axe est situé à angle droit par raport à celui du cylin- dre,et qui débouche dans l'intérieur du cylindre par l'ouverture 8; les ou- vertures 9b et 10b sont situées dans l'enveloppe du corps la, qui dépasse dans l'intérieur du carter.
La couronne ou face de travail du piston comprend une partie dia- métrale plane 11 qui est située à angle droit par rapport à l'axe du piston et est flanquée le long de ses deux grands côtés de parties planes inclinées 12 et 13; ces parties 12 et 13 s'écartent de la tête du cylindre 3 à un angle de l'ordre de 40 par rapport au plan de la partie diamétrale 11, et le niveau de leurs bords extérieurs ou périphériques est tel que, lorsque le piston ter-
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mine chaque temps de travail,, la partie inférieure de ces bords est située dans un plan contenant les bords inférieurs des ouvertures d'admission et d'évacuation.
Une extrémité d'un conduit radial, 14, situé à l'intérieur du piston sous la partie plane 11 de la couronne, débouche dans la périphé- rie de celle-ci à un endroit où elle correspond exactement à l'ouverture d'ad- mission 8 lorsque le piston est à sa position inférieure; l'autre extrémité du conduit s'incureve vers le haut et débouche dans la partie diamétrale pla- ne 11 de la couronne du piston, excentriquement par rapport à celle-ci et entre l'axe du piston et l'autre ouverture d'admission 7; une poche 15 si- tuée dans la périphérie du piston., en alignement diamétral avec le conduite est conçue pour correspondre exactement à ladite ouverture d'admission 7 lorsque le piston est à sa position inférieure;
le fond de la poche est con- cave à son extrémité éloignée de la couronne du piston,, mais possède une ex- trémité supérieure plane qui touche ladite partie plane 11 et qui est in- clinée vers la périphérie du piston de sorte que la profondeur de la poche di- minue graduellement depuis ladite extrémité concave jusqu'à l'extrémité qui arrive dans la couronne du piston; l'angle d'inclinaison de ladite extrémité droite par rapport à l'axe du piston est de l'ordre de 10 .
Le conduit a une section égale ou sensiblement égale à celle de couverture d'admission 8, et sa couronne ou extrémité d'évacuation est con- que de telle manière que le mélange gazeux explosif passant dans le conduit par l'ouverture d'admission 8 est évacué du conduit vers la paroi du cylin- dre en haut de l'ouverture d'admission 7. L'inclinaison de l'extrémité supé- rieure du fond de la poche est également telle que le mélange gazeux explo- sif passant dans la poche par l'ouverture d'admission 7 est évacué dans le cylindre le long de la paroi du cylindre en haut de l'ouverture d'admission en question. En conséquence, les deux courants séparés du mélange sont combinés en -un seul courant concentré se dirigeant vers la tête du cylindre.
Une chambre de combustion 16, possédant une couronne arquée 16a est située à l'intérieur de la tête du cylindre et diamétralement par rapport à celle-ci avec son grand axe dans le plan du grand axe de la partie plane 11 du piston. La bouche de la chambre de combustion s'ouvre dans l'intérieur du cylindre et est flanquée de surfaces inclinées internes 17 et 18 qui sont parallèles et dépassent respectivement les parties inclinées 12 et 13 du pis- ton.
Le piston et le cylindre sont conçus avec l'intention que, lorsque le courant concentré du mélange explosif passe le long de la paroi du cylin- dre vers la tête du cylindre et se détend naturellement ou se dégage dans une certaine mesure, il entre dans une extrémité de la chambre de combustion et frappe les extrémités correspondantes des surfaces inclinées 17 et 18 du cy- lindre puis passe sur la couronne arquée de la chambre de combustion et les- dités surfaces inclinées vers l'extrémité opposée du cylindre lorsque sa di- rection, longitudinalement par rapport à celui-ci, est graduellement inver- sée ;
finalement, un courant inversée le mélange tend à se diviser en deux courants séparés par suite de la présence des parties inclinées du piston au côté opposé des parties diamétrales planes, les courants divisés étant guidés respectivement vers les orifices d'évacuation 5 et 6 et également, par suite de l'emplacement de ce dernier entre les ouvertures d'admission 7 et 8, vers le courant concentré ascendant. Le trajet du courant de ce mélange est in- diqué à la figure 2, de la manière habituelle, par des flèches, et il a un ef- èt de balayage optimum sur les fumées restant dans le cylindre.
Le mélange explosif est amené d'un carburateur à l'intérieur du carter.4., suivant la pratique courante de sorte que le mélange dans le car- ter est comprimé par le piston lorsque celui-ci accomplit sa course de tra- vail. Vers la fin de cette course, les ouvertures 19, 20 dans 1,'enveloppe du piston recouvrent respectivement les ouvertures 9b et 10b de sorte que le mélange comprimé entre dans les passages 9a, 9c et 10a, 10c.10d.
L'extré- mité périphérique du conduit 14 commenceà recouvrir Couverture d'admission 8 à un tel intervalle, avant que la poche 15 commence à recouvrir Couver- ture d'admission 7, que le plus grand volume de mélange passant dans et le long
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du conduit par le passage 10a,10c, 10d, commence à passer dans la couronne du piston sensiblement en même temps que le mélange passant dans la poche 15 par le passage 9a, 9c.
Un trou taraudé 21 est prévu dans la tête du cylindre pour rece- voir une bougie, ce trou étant concentrique par rapport à l'extrémité d'éva- cuation du conduit 14. Un second trou taraudé 22 est prévu dans la tête du cylindre de sorte que le moteur, si on le désire, peut être équipé d'un dé- compresseur,
Les gaz, riches en mélange explosif, qui restent dans le cylin- dre quand le piston a voyagé suffisamment loin en compression pour couper la communication entre les orifices d'admission et d'évacuation et l'inté- rieur du cylindre,
sont convenablement mélangés car la course en question se fait de façon à donner un mélange homogène parce que la compression des gaz en question entre les parties inclinées 12 - 13 du piston et les surfa- ces 17 - 18 du cylindre crée un courant entrant dans l'espace entre la par- tie 11 du piston et la chambre de combustion. Ce courant entrant augmente de vitesse jusqu'à ce que, le piston ayant atteint son point haut, il se forme un effet (dénommé effet "squish") qui fait que les jets de gaz rapides sont dirigés dans la chambre de combustion par chacun des côtés de celle-ci, tous les gaz contenus dans ladite chambre tournant rapidement comme l'indi- quent les flèches de la figure 1.
D'autre part, au commencement de la course de compression, le gaz dans le conduit 14 consiste presqu'en entièreté en un mélange explosif et bien que, dans une certaine mesure, ce mélange soit contaminé, par addition de gaz du cylindre quand se fait la compression, il est, à la fin de la cour- se de compression, plus riche en mélange explosif que le gaz de la chambre de combustion. Grâce à la disposition concentrique de la sortie du conduit 14 avec le trou 21, la bougie étant pour cette raison adaptée à ce trou, les points de la bougie en question se présentent à ladite extrémité du conduit à la fin de la course de compression et l'étincelle formée entre ces points allume facilement le mélange plus riche pour commencer l'allumage de toute la charge dans la chambre et le conduit.
De plus, comme l'explosion qui résulte de cet allumage se fait dans une chambre de combustion qui s'étend diamétralement à la tête du cylin- dre, la force explosive s'exerce uniquement, au début, sur la partie plane diamétrale 11 de la couronne du piston de sorte que le travail imparti au pis- ton est symétrique par rapport aux axes longitudinal et transversal du piston.
Lorsque commence la course de travail du piston, les forces résultant de l'explosion sont aussi appliquées assez graduellement aux parties 12 et 13 de la couronne du piston inclinées vers le bas, ce qui réduit au minimum la tendance à ce que des charges soudaines et excessives soient appliquées aux paliers du moteur, ce qui améliore aussi la marche douce du moteur, surtout à faibles vitesses.
Un autre avantage résultant de ce que le conduit 14 d'admission du mélange est disposé dans la tête du piston réside en ce que le flux de mélange explosif frais passant par le conduit en question, alors que le piston est en position inférieure ou presque, refroidit la tête du piston. A noter aussi que la disposition des passages 9.La. 9c et 10a, 10c, 10d et des ouvertures d'admission 7 et 8 dans le cylindre, la disposition du conduit 14 et de la po- che 15 dans le piston sont telles que l'effet de balayage du mélange explo- sif et la marche du moteur ne sont pas désavantageusement affectés par des ir- régularités ordinairement tolérées.
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