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PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES MOTRICES DU TYPE A PISTON.
Cette invention se rapporte aux machines motrices du type à piston.
Le nombre d'applications qui requièrent des machines matrices a eu pour effet la création d'un très grand nombre de modèles différents de machines motrices du type à piston., la plupart de ces modèles n'ét'ant probablement construits qu'en petites séries seulement, ce qui donne lieu à des frais de fabrication très élevéso Un but de la présente invention est de fournir des machines mo- trices du type à piston qui puissent être construites en très grande partie au moyen d'éléments standards., mais sous différentes formes propres à des usa- ges très différents., Par exemple., les moteurs à combustion interne construits jusqu'ici pour des hélicoptères$ des avions légers actionnés par des. ,hélices,\) et des véhicules automobiles, ou pour actionner des pompes et des équipements analogues;
, dans les usines, sur les avions ou sur les navires, ne sont en aucune façon interchangeables, et chacun d'eux est établi séparément,, tout-à-fait in- dépendamment des autres. Un but de la présente invention est précisément de procurer des moteurs pour l'un ou l'autre de ces usages, construits en grande partie d'éléments standards interchangeables, ce qui permet non seulement de réaliser une économie correspondante dans les frais de fabrication, mais encore de simplifier et par conséquent de réduire les frais d'exploitation et d'entre- tien.
Un autre but est de construire un moteur dont le rapport du poids à la puissance soit faible et dont la forme de construction soit simple, où un- grand nombre de pièces constitutives soient d'un accès plus aisé que jusqu'à présent., ce qui réduit encore les frais d'entretien.
Suivant l'invention, la machine motrice comporte deux ou plusieurs moteurs ou systèmes moteurs disposés autour d'un carter de transmission, chaque moteur comprenant un piston, un cylindre et un arbre vilebrequin établis pour produire un couple autour d'un axe disposé radialement' par rapport au carter de transmission, et un dispositifà l'intérieur de ce dernier pour recevoir les couples dés moteurs-et transmettre les couples combinés suivant un axe de sortie, les axes des cylindres des moteurs étant parallèles à cet axe de sortie.
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Chaque moteur est aménagé de manière à constituer un élément stan- dard qui peut être détaché de la machine motrice indépendamment des autres.
L'arbre vilebrequin de chaque moteur peut comporter à son extrémi- té interne un pignon conique, et le dispositif situé à l'intérieur du carter de transmission peut comprendre une roue dentée conique attaquée par les pignons coniques et montée sur un arbre de sortie situé suivant l'axe de sortie.
Les moteurs peuvent être disposés autour du carter de transmission en deux groupes, les moteurs d'un groupe alternant avec les moteurs de l'autre groupe, et on peut prévoir dans le carter de transmission deux arbres de sortie coaxiaux, susceptibles chacun d'être actionné par l'un des groupes.
Il peut être prévu une enveloppe extérieure approximativement cy- lindrique, ouverte aux extrémités., et les tuyaux d'échappement des moteurs peu- vent s'étendre sur la plus grande partie de la longueur de cette enveloppe et être agencés pour se décharger dans celle-ci.
Des formes d'exécution de l'invention seront décrites ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une élévation de côté d'un moteur pour hélicoptère,
Fig. 2 est une coupe verticale du moteur suivant la ligne II-II de laFig. 3,
Fig. 3 est une vue schématique, en coupe transversale suivant la ligne III-III de la Fige 2,
Fig. 4 est une élévation de côté d'un système moteur,
Fig. 5 est une élévation de côté montrant deux systèmes moteurs- et un carter de transmission d'une autre forme d'exécution'
Fig. 6 est une élévation de côté d'un moteur à deux temps à cylin- dres jumelés pour avion léger à hélice.
Fig. 7 en est une vue en plan inversée,
Fig. 8 en est une élévation de face,
Fig. 9 est une élévation de côté d'un moteur à deux temps à trois cylindres pour avion à hélice.
Fig. 10 en est une élévation de face
Fig. 11 est une élévation de côté d'une forme d'exécution à cylin- dres jumelés établie, constituant un moteur pour voiture légère.
Fig. 12 est une vue schématique en élévation de côté, partiellement en coupe, d'une forme d'exécution établie comme groupe moteur-générateur, et
Fig. 13 est une vue schématique en élévation de côté, partiellement en coupe, d'une forme d'exécution à moteurs jumelés avec hélices tournant en sens opposés.
Les Figs.1 à 4 montrent une forme d'exécution à six cylindres, destinée à être employée .sur un hélicoptère. Une enveloppe externe approxima- tivement cylindrique 20 entoure les moteurs ou systèmes moteurs 21, qui sont au nombre de six, établis chacun comme c'est représenté sur la Fige 4.
Les moteurs 21 sont montés., à leurs extrémités inférieures autour de l'extrémité inférieure d'un carter de transmission 22, qui constitue une construction ri- gide pourvue de paliers anti-friction 23, 24 à son extrémité inférieure et 25 à son extrémité supérieure, pour recevoir un arbre de sortie 26 qui s'étend de bas en haut en dépassant le carter de transmission 22 et actionne, par l'inter- médiaire d'un engrenage 28, un arbre de rotor 29 qui passe à travers un prolon- gement 27 du carter de transmission, constituant un pylône. Des ailettes de ventilateur 30 montées sur l'arbre de sortie 26 aspirent de l'air par des ou- vertures 31 et le dirigent de haut en bas dans le carter 20 sur les moteurs 21, en vue du refroidissement.
Au fond du carter 20 se trouve un conduit d'é- chappement 320
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Chaque système moteur 21 comprend un cylindre 33 disposé vertica- lement, dans lequel se meut un piston 34, et un carter à vilebrequin 35 situé sous ce cylindres le piston 34 actionnant par l'intermédiaire d'une bielle 36, un arbre vilebrequin 37 porté par un palier 38 dans l'un des côtés du carter à vilebrequin 35 et se terminant par un pignon conique 39 situé à l'extérieur de ce dernier et supporté par un palier de butée 38a.
Ce pignon 39 attaque une roue conique 40 montée sur l'arbre de sortie 26 dans le carter de'transmis- sion, la face 49 du carter à vilebrequin 35 à travers lequel l'arbre vilebre- quih 37 passe étant adaptée et boulonnée à une face., pourvue d'ouvertures, autour de la périphérie inférieure du carter de transmission 220
Il existe ainsi six systèmes moteurs 21 disposés autour du carter 22 et fixés à ce dernier, leurs axes longitudinaux, le long desquels leurs pistons 34 exécutent leurs mouvements de va-et-vient, étant parallèles à l'axe de l'arbre de sortie 26.
Les culasses de cylindres 41 sont pour-vues,de soupapes 42 action- nées par des culbuteurs 43 des poussoirs 44 attaqués par des plateaux-cames (non-représentés) tournant autour de l'axe de l'arbre de sortie 26, et les sou- papes d'admission sont desservies par un collecteur annulaire 45. Les soupapes d'échappement sont reliées à des tuyaux d'échappement 46, qui descendent pres- que jusqu'au fond du carter 20. Une action d'extraction est assurée par le courant d'air allant des palettes de ventilateur 30 au conduit 32.
On comprendra que comme chacun des moteurs peut être détaché et retiré sans déranger sensiblement les autres moteurs, l'entretien de la machi- ne est rendu très simple, étant donné qu'un moteur défectueux peut être rapide- ment remplacé par un moteur remis en état. Les moteurs peuvent être soit à deux temps soit à quatre temps.
,Dans une autre forme d'exécution de l'invention, représentée sur la Fige 5, destinée à être employée sur un hélicoptère, le carter de transmis- sion 47 comporte une colonne creuse dont l'extrémité inférieure présente qua- tre faces verticales circulaires 48 pourvues d'ouvertures et réparties à des distances égales l'une de l'autre autour de sa périphérie, pour recevoir cha- cune une face correspondante 49 d'un système moteur 21. Les extrémités supé- rieure et inférieure du carter de transmission 47 présentent des paliers à tou- rillons 50 destinés à recevoir un arbre de sortie vertical 51, dont l'extrémi- té supérieure dépasse le carter 47 pour se fixer à la tête d'un rotor.
Une roue conique 52, qui se trouve dans un plan horizontal juste au-dessus des cen- tres des trois ouvertures des faces est montée rigidement sur l'arbre de sortie 51 près de l'extrémité inférieure de ce dernier.
Lorsque les moteurs 21 sont boulonnés au carter de transmission 47, de façon que les faces 48, 49 s'adaptent l'une sur Il'autre, les pignons coniques 39 engrènent la roue conique 520
D'antres dispositions peuvent être réalisées pour les mêmes moteurs.
Par exemple, dans une forme d'exécution pour moteur d'avion léger actionné par hélice:; représentée sur les Figs. 6 à 8, le carter de transmission 53 est dis- posé horizontalement,, deux de ses faces opposées, percées d'ouvertures, indi- quées en 54, près de son extrémité arrière, étant destinées à recevoir des moteurs à deux temps 21 placés horizontalement et' côte à côte de part et d'en- tre du carters les culasses des cylindr-es se trouvent à l'extrémité avant de la machine. Dans une pareille disposition,\!. l'arbre de sortie 55 est horizontal et dépasse vers 1.' avant l'extrémité du carter de commande pour recevoir une hélice 56.
La transmission est de préférence établie de telle façon que les moteurs 21 tournent à une vitesse double de celle de l'hélice de manière à ob- tenir un faible rapport de poids à puissance et à surmonter les inconvénients du démarrage des moteurs à deux temps.
Au lieu de deux moteurs, 'on peut, dans les grandes machines, employer un carter de transmission susceptible de recevoir, trois, quatre, six moteurs ou davantage.
Les Figs. 9 et 10 montrent une telle forme d'exécution à trois cy- lindres. On remarquera qu'en outre du carter de commande 57 susceptible de
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recevoir trois (ou n'importe quel nombre désiré) moteurs 21, la disposition permet à un degré élevé la standardisation et l'interchangeabilité.
Dans une autre forme d'exécution représentée sur la Fig. Il, sem- blable d'une manière générale à la précédente, mais destinée à un véhicule au- tomobile le carter de commande 58 est pourvtz d'un arbre de sortie dépassant l'extrémité arrière du carter, auquel est fixé un autre carter 59 renfermant un embrayage-volant accouplé à l'arbre de sortie, de même qu'une boîte de vi- tesse 60 accouplée à l'embrayage-volant. Une pareille disposition permet de conserver le capot normal d'une automobile, mais permet aussi de retirer faci- lement les éléments de moteurs 21 pour les réparations ou de les remplacer par des moteurs remis en état.
Dans une installation motrice fixe, représentée sur la Fig. 12, le carter de commande 61 et l'arbre de sprtie, comme ceux du moteur d'hélicop- tère, sont disposés verticalement, mais un socle 62 est aménagé à l'extrémité inférieure du carter de transmission 61. Une génératrice 63 est située à l'extrémité supérieure du carter et est actionnée par l'arbre de sortie (non représenté); conjointement avec un ventilateur 64 qui dirige un courant d'air sur l'installation. Une enveloppe en forme de tonneau 65 ouverte aux extrémi- tés, entoure toute l'installation qui est ainsi refroidie par l'air envoyé dans l'enveloppe.
On peut aussi avoir une disposition où des arbres concentriques sont actionnés de manière à tourner en sens inverses, par exemple pour faire tourner des hélices en sens inverses dans un hélicoptère, en donnant lieu à une disposition particulièrement compacte des moteurs. La Fig. 13 montre une pareille disposition. Le carter de transmission 66 comporte une partie cylin- drique à l'extrémité arrière de la machine et une partie conique à l'extrémité avant., et il est pourvu en ses extrémités et en un point intermédiaire de pa- liers ou roulements à billes 67 pour recevoir un arbre d'hélice tabulaire 68 à l'intérieur duquel se trouve un antre arbre d'hélice 69.
L'extrémité arriè- re de l'arbre d'hélice extérieur 68 est'montée dans le palier intermédiaire et se termine par un pignon conique 'la, tandis qu'un autre pignon conique 71 est monté sur l'extrémité postérieure de l'arbre d'hélice intérieur., les deux pignons 70, 71 étant séparés l'un de l'autre d'une quantité approximativement égale au diamètre des ouvertures qui sont ménagées dans la partie cylindrique du carter de transmission 66 pour recevoir les moteurs 21 lorsqu'on fait coïn- cider les bords des ouvertures avec les faces 49 des carters à vilebrequin 35 des moteurs 21, comme il a été décrit précédemment.
Les moteurs 21 sont dis- posés en deux groupes, par exemple dans une machine à six cylindres, il y a deux groupes de trois moteurs,. les Nos. 1, 3 et 5 se trouvant dans un groupe et les Nos. 2, 4 et 6 dans l'autre groupe. Les ouvertures sur lesquelles les moteurs nos. 1, 3 et 5 doivent être boulonnés sont disposés en quinconce ou décalées légèrement dans la direction axiale par rapport aux ouvertures desti- nées aux nos. 2, 4 et 6, de telle sorte que lorsque tous les moteurs sont mon- tés sur le carter de transmission 66, les pignons 39 des moteurs nos. 1, 3 et 5 engrènent le pignon 71 de l'arbre d'hélice intérieur 69, tandis que les pi- gnons coniques 39 des moteurs noso 2, 4 et 6 engrènent le pignon conique 70 de l'arbre d'hélice extérieur 68.
On voit ainsi que cette disposition permet de fixer d'une manière interchangeable six moteurs standards 21 au carter de transmission 66 de façon à imprimer une rotation en sens inverses aux hélices 72, 73 Dans le cas où l'un des groupes de moteurs cesse de fonctionner., l'avion peut continuer son vol sous l'action de l'hélice actionnée par l'autre groupe,
Une disposition aussi compacte propre à être employée même dans un petit avion augmente la sécurité et élimine les oscillations lors de l'envol.
On comprendra que de pareilles machines à contre-rotation peuvent aussi être construites par exemple pour des avions légers à hélices ou pour tout autre usage.
Tous les types de machines motrices ci-dessus décrits sont basés sur un type unique de moteur qui peut par conséquent être standardisé et pro- duit en série., en permettant ainsi de réaliser une production plus économique.
En outre, le problème des pièces de rechange et de l'entretien est facilité.
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Les moteurs peuvent comporter d'autres types de soupapes., comme des soupapes rotatives ou des manchons de distribution.
REVENDICATIONS,
1.- Machine motrice comprenant deux ou plusieurs. moteurs disposés autour d'un carter de transmission et comportant chacun un piston, un cylindre et un arbre vilebrequin susceptibles de produire un couple autour d'un axe ra- dial par rapport au carter de transmission, et un dispositif établi à l'inté- rieur de celui-ci pour recevoir les couples des moteurs et transmettre les cou- ples combinés à un axe de sortie, les axes des cylindres des moteurs étant pa- rallèles à cet axe de sortie.