Moteur à explosions. L'objet de la présente invention repose sur l'emploi du cycle dit "Atkinson" qui est un cycle dans lequel le rapport de détente, c'est-à-dire le rapport
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est plus grand que le- taux de compression, c'est-à-dire le rapport
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Dans la première formule Vi et V2 dé signent respectivement le-volume des gaz au commencement et à la fin de la détente et dans la seconde V est le volume à fin d'as piration, total, et Vo le volume des gaz à " la fin de la compression.
La caractéristique -de l'invention réside dans le fait que chaque élément moteur com porte un cylindre dans lequel se meuvent deux pistons opposés dont les mouvements sont liés ensemble par deux arbres actionnés respectivement par ces pistons et reliés par des engrenages de façon que l'un de ces deux arbres tourne deux fois plus vite que l'autre.
" A titre d'exemple, il a été représenté au dessin annexé deux formes de réalisation du moteur construit suivant l'invention. La fig. 1 est une coupe longitudinale, d'un moteur à quatre cylindres, conforme à .l'in- vention ; La fig. 2 en est une coupe transversale suivant g-B de la fig. 1 ; -: La fig. 3 montre schématiquement.' une coupe longitudinale d'une deuxième forme d'exécution du moteur établi conformément à l'invention.
Comme on peut le voir dans les- fig, .1 et 2, le moteur comporte un arbre 1 situé à la partie inférieure du moteur .qui reçoit son mouvement d'un piston 2 appelé-piston mo teur. Cet arbre 1 est relié -à un second arbre, 3, placé à la partie supérieure par- une série d'engrenage 4, 5, 6 et 7 qui impose à l'arbre 3 la condition de tourner deux fois moins vite que-. le premier arbre 1. Ce second arbre 3 reçoit également son mouvement d'un second piston 8 appelé piston détendeur, .qui se meut dans .le cylindre 9.
L'arbre détendeur 3 tour nant à demi-vitesse est utilisé comme arbre de distribution et porte sur des manivelles à plateau 10 des cames Il actionnant les - tiges 12 de soupapes 13 en produisant l'ouverture ou la fermeture de ces soupapes aux instants convenables. La manivelle 1.1 du piston mo teur 2 et celle 1.5 du piston détendeur sont calées de telle façon que la première passe par le point mort externe chaque fois que la seconde passe par l'un ou l'autre de ses points morts.
La tête du second piston 8 est munie d'un champignon 8' dont le diamètre est inférieur à celui du cylindre 9 et dont la forme peut être cylindrique, tronconique, mi-cylindrique ou mi-tronconique ou de toute autre forme appropriée. _ Il est à remarquer que ce -champignon additionnel 8' peut également être placé sur le piston moteur 2. Son volume total peut aussi être réparti à la fois sur le piston dé tendeur 8 et sur le piston moteur 2.
L'une ou l'autre de ces trois dispositions sera adoptée suivant l'emplacement choisi pour l'entrée et la sortie des gaz.
Les avantages que ce champignon per met d'obtenir sont les suivants 1 Il permet d'utiliser le même passage pour l'entrée et-la sortie des gaz.
2 Il permet d'éviter le passage .des seg ments devant l'ouverture réservée au passage des gaz, ce qui permet d'obtenir une étan chéité des pistons aussi parfaite que dans les moteurs usuels.
3 Il permet de remplir la chambre vide entre les deux pistons aux moments néces saires, c'est-à-dire à la fin de la compression et à la fin d'échappement.
En examinant le fonctionnement indépen dant de chacun des pistons on voit que Le premier fonctionne en quatre temps dans l'ordre normal : aspiration, compression, détente, échappement et le deuxième fonc tionne en deux temps de façon que pendant la course montante, il réalise les phases com pression (explosion à mi-course), et détente, et pendant la course descendante les déux phases échappement et aspiration. Tout se passe dans le mouvement relatif des deux pistons, comme si le détendeur constituait un fond de cylindre mobile s'éloignant pendant les phases compression et détente et se râp- prochant pendant les phases échappement et aspiration.
On remarquera d'ailleurs que 1 La compression se fait pendant<B>-</B>la course montante du piston de deux temps et en vertu de la différence de vitesse des deux pistons, le piston détendeur étant moteur, tandis que le piston moteur est résistant.
2 L'explosion se produit à mi-course du piston deux temps : son bras de levier est alors maximum et bien supérieur à celui de quatre temps ; l'avance à l'allumage peut donc être augmentée et les retours de manivelle au départ deviennent absolument impossibles. Le ralenti est, en outre, facilité.
3 Le type se prête à l'emploi de l'échap pement à fond de course, dont l'ouverture sera établie sur la partie correspondante à la demi-course supérieure du détendeur.
On voit que d'après le procédé même de réalisation la course totale de détente étant obtenue par le déplacement relatif de deux pistons, celui qui est relié à l'arbre de double vitesse pourra le faire tourner à un nombre de tours plus élevé que celui qui serait fourni par un piston unique ayant même vitesse moyenne et fournissant seul la course totale de détente.
On voit que sur un moteur à quatre cylindres l'arbre détendeur recevra par tour quatre impulsions qui dureront chacune pen dant un demi-tour. Son couple moteur sera donc continu, toujours positif, et il sera par suite inutile de le munir d'un volant parti culier. Le volant de l'arbre moteur suffira amplement pour assurer la régularité de marche du moteur.
Ce moteur peut aussi être muni d'un ven tilateur 16 placé à l'avant et actionné par un engrenage 17 dont le but est de lui fournir la surpression nécessaire.
Dans le deuxième mode de réalisation le moteur est constitué par un ou plusieurs cylindres 19 dans chacun desquels se meu vent deux pistons opposés 20, 21.
Le piston 20 placé à la partie inférieure est relié par une bielle à oeil 22 à un arbre manivelle 23 qui tourne à demi-vitesse (arbre détendeur).
Cet arbre est lui-même solidaire par 1\in- termédiaire d'un train d'engrenages 24, 25 de l'arbre moteur 28 placé au-dessus et dont le nombre de tours est double du premier.
Cet arbre 28 est relié aux pistons supé rieurs 21 par l'intermédiaire d'une double bielle 26 fixée sur une traverse 27.
Lorsque le moteur a plusieurs cylindres, les pistons supérieurs sont réunis deux à deux à la traverse 27.
Le calage initial des engrenages de liai son est fait de telle façon que lorsque les pistons supérieurs se trouvent à la partie supérieure des cylindres au point le plus haut de leur course, les pistons inférieurs soient comme l'indique la figure, l'un à sa position , la plus basse et l'autre à sa position la plus haute.
Pour un moteur à quatre cylindres les calages des manivelles sont représentés à la fig. 3, où on voit que les quatre mani velles sont dans le même plan, deux en haut, deux en bas, pour l'arbre supérieur, tandis que les manivelles de l'arbre inférieur sont au contraire dans deux plans perpendiculaires et sont opposées dans chacun de ces plans. La succession des volumes offerts aux gaz dans ce type de moteur est la même que dans celui décrit précédemment.
Il doit également être entendu que les dispositions de détail données au dessin an nexé peuvent varier, c'est ainsi que le nom bre de groupes de pistons conjugués est quel- . conque, que les organes de distribution ou d'échappement ainsi que leurs dispositifs de commande sont variables, etc.
Enfin on peut utiliser comme opérateur. l'un ou l'autre des deux arbres, ce qui per mettra d'obtenir un régime d'économie iden tique pour deux allures dont l'une est le double .de l'autre.