Noteur à combustion interne. L'invention se rapporte à un moteur à combustion interne.
On connaît .déjà des moteurs à combustion interne du type à simple effet qui possèdent dans la culasse du cylindre moteur un cylin dre auxiliaire ayant un diamètre moindre que celui dudit cylindre moteur; ce cylindre auxi liaire constitue l'espace dans lequel les char ges de mélange combustible sont comprimées par le piston moteur et renferme un piston déplaceur à simple effet à mouvements alter natifs qui est déplacé vers l'extérieur lorsque l'espace de compression doit être laissé libre pour la compression d'une charge, et qui est mû vers l'intérieur quand il doit occuper le dit espace de compression, lorsque l'échappe ment a lieu, ces mouvements étant effectués de façon positive dans les deux directions par des moyens actionnés par l'arbre du moteur.
Dans les moteurs à combustion interne tels qu'indiqués ci-dessus, les lumières d'admis sion et d'échappement commandées par les soupapes conduisent respectivement à des po ches, ou viennent de poches. ménagées dans le côté ou dans la culasse du cylindre du mo- teur; ces, poches, quelque petites qu'elles puissent être, retiennent des gaz brûlés ou inertes provenant de la combustion et de l'in flammation de charges précédentes qui di luent la charge suivante de mélange explosif et diminuent le rendement.
Le but de l'invention est de fournir un moteur à combustion interne, dans lequel la dilution des charges comprimées de mélange explosif par les gaz brûlés ou inertes pro venant de-l'inflammation et de la combustion de charges précédentes est réduite à un mi nimum.
Le moteur selon l'invention est un moteur à combustion interne à simple effet ayant, dans. la culasse du cylindre moteur et s'ou vrant dans celui-ci, un cylindre auxiliaire dans lequel les charges de mélange combus tible sont comprimées par le piston moteur, un piston déplaceur allant et venant dans le dit cylindre auxiliaire, actionné par des moyens qui l'éloignent du cylindre moteur quand l'espace de compression doit être laissé libre pour la compression d'une charge, et qui le rapprochent de ce cylindre moteur lors- que l'échappement a lieu, des soupapes com mandant des lumières d'admission et d'échap pement qui conduisent au cylindre moteur ou partent de celui-ci;
ce moteur est caractérisé en ce chie lesdites soupapes ont leurs sièges dans la, paroi d'extrémité de culasse formant fond pour le cylindre moteur, dans la partie de cette paroi d'extrémité qui n'est pas occu pée par l'ouverture du cylindre auxiliaire, la majeure partie au moins de chacun des sièges se trouvant, dans une projection suivant l'axe du cylindre moteur, à l'intérieur du cylindre, et en ce que la. majeure partie des espaces parcourus par les soupapes qui s'ouvrent à l'intérieur du cylindre est comprise dans l'espace parcouru par le piston moteur, les mouvements étant tels que piston et soupapes ne puissent venir en conflit l'un avec les autres.
Le moteur selon la présente invention sera. de préférence établi de façon que le pis ton déplaceur affleure à fond de course in terne, la paroi d'extrémité de culasse formant fond pour le cylindre moteur, afin qu'il ne subsiste, pour les gaz brûlés, aucun autre espace que celui correspondant au jeu, néces saire pour le fonctionnement, entre la culasse du cylindre moteur et le piston de ce dernier, ce jeu pouvant être réduit au strict minimum.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un moteur à combustion interne à quatre cylindres qui est une forme d'exé cution de l'objet de l'invention.
Dans ce dessin, les fig. 1 et 2 ' sont des coupes verticales respectivement longitudi nale et transversale; La fig. 3 est une coupe partielle horizon tale passant par la, ligne 30-30 de la. fig. 2. Pour faciliter la description, on admettra que le piston de ce moteur se déplace vers le bas lors de la. course d'aspiration et de la course motrice, et se meut de bas en haut. pour les courses de compression et d'échappe ment. Le moteur peut naturellement être placé dans toute autre position et posséder un tout autre nombre désiré de cylindres et de pistons.
Dans la forme d'exécution représentée, la partie supérieure de chacun des cylindres mo teurs 1 est munie d'une culasse ? présentant un cylindre auxiliaire 3 dirigé vers le haut et en communication avec l'intérieur du cy lindre moteur; en plan (fig. 3), le cylindre auxiliaire est entièrement inscrit dans la sec tion du cylindre principal 1.
Le cylindre auxiliaire 3 est venu de fabrication avec la culasse .\2 du cylindre moteur qui présente une lumière d'admission 1 pour les charges ex plosives et une lumière d'échappement 5 pour la sortie des gaz brûlé, les lumières corres pondantes étant commandées par des sou papes 6 et 7 situées dans des positions telles, qu'en plan elles se trouvent presque entière ment inscrites dans la section du cylindre, dans la partie qui n'est pas occupée par le cylindre auxiliaire; elles sont actionnées, de façon à s'ouvrir à l'intérieur du cylindre moteur au moment voulu, par des cames 8 et 80 fixées à un arbre 9, et de se fermer sous l'action de ressorts 10 de la manière usuelle.
La majeure partie des espaces parcourus par les soupapes est comprise dans l'espace par couru par le piston moteur, ce qui permet de réduire au minimum le jeu, nécessaire au fonctionnement, entre la. culasse du cylindre et le piston; naturellement les mouvement doivent être tels que les soupapes et le pis ton ne puissent venir en conflit les uns avec les autres. Le cylindre auxiliaire 3 renferme un piston .déplaceur 11 qui est actionné par un vilebrequin 12 ayant des portées 13, et auquel un mouvement de rotation est trans mis par le vilebrequin principal 1.1 du mo teur par des moyens non représentés qui obli gent le vilebrequin auxiliaire à tourner à une vitesse moitié plus faible que celle du prin cipal.
Le cylindre auxiliaire 3 et le piston dé placeur 11 constituent une pompe de ba layage; le volume dudit cylindre peut être de 1(, à 1(ç de celui du cylindre moteur 1 se lon le degré de compression utilisé.
Une bougie d'allumage 15 est. prévue à l'extrémité inférieure du cylindre auxiliaire 3. Lorsque l'un des pistons moteurs 16 des cend pour la course d'aspiration, la lumière d'admission .I correspondante est ouverte et la charge explosive est aspirée jusqu'à ce que le piston soit à l'extrémité inférieure du cy lindre 1 ou arrive dans le voisinage de cette extrémité; au moment où ladite lumière se ferme, le piston déplaceur Il se trouve près du fond du cylindre 3 comme cela est repré senté en 31.
Le piston 16 et le piston dépla- ceur 11 s'élèvent alors dans leurs cylindres respectifs et ledit piston 16 envoie le mé lange explosif du cylindre moteur 1 dans le cylindre auxiliaire 3 où ce mélange est com primé. A l'extrémité de cette course de com pression, le piston 16 et le piston déplaceur II sont à l'extrémité supérieure de leurs cy lindres respectifs, comme cela est représenté en 32, ou se trouvent dans le voisinage de cette extrémité. L'inflammation du mélange explosif a alors lieu.
A l'extrémité de la course motrice, le piston déplaceur 11 est encore près de l'extrémité supérieure du cylindre 3, tandis que le piston 16 est à l'extrémité inférieure de son cylindre 1, comme cela est représenté en 33. Au couïs de la course suivante du moteur, le piston 16 et le piston déplaceur 11 se dirigent l'un vers l'autre et obligent les produits de la combus tion à sortir par la lumière d'échappement 5 qui -est alors ouverte.
A l'extrémité de cette course d'échappement, le piston 16 se trouve à la partie supérieure du cylindre 1 et le pis ton déplaceur Il à l'extrémité du cylindre auxiliaire 3, comme cela est représenté en 34; il n'existe alors qu'un très petit espace 17 entre la face supérieure du piston 16 et la face inférieure du piston déplaceur Il.
On peut prévoir des moyens pour refroi dir de façon efficace les parois des cylindres moteurs principaux 1 du moteur et des cy lindres auxiliaires 3 à la fois, afin que la possibilité d'une inflammation prématurée du mélange explosif par suite d'une sur chauffe des, parois constituant l'espace de compression ou d'explosion soit réduite à un minimum. Dans l'exemple, ce refroidisse ment est obtenu en munissant les parois des cylindres 1, 3, d'une chemise d'eau, comme cela est représenté, de façon à établir des chambres ou des passages communicants 18 dans lesquels de l'eau ou un autre fluide admis en 19 peut circuler et s'échapper en 20.
Dans le moteur selon l'indation, on ob tient une expulsion pratiquement complète des gaz brûlés ou inertes. Comme chaque charge successive de mélange explosif est plus pure que ce n'a été possible jusqu'ici et ne renferme pratiquement pas de gaz brûlés ou inertes, une combustion plus complète est assurée et le rendement thermique du moteur en est grandement amélioré. De plus, grâce aux dimensions réduits de la chambre de combustion, on peut obtenir une compression plus élevée que cela n'a été possible jusqu'ici, ce qui améliore encore le rendement thérmi- que -du moteur.
Les lumières d'admission et d'échappe ment, au lieu d'être situées partiellement à l'intérieur et partiellement à. l'extérieur de la surface du cylindre moteur pourraient se trouver complètement à l'intérieur de cette surface. En outre, les soupapes pourraient être actionnées par des cames montées sur l'arbre 13, au lieu de l'être par un arbre à cames spécial 9, comme cela a été représenté dans l'exemple.