Moteur à combustion interne. L'invention est relative aux moteurs à combustion interne du type dans lequel les gaz brûlés sont évacués hors du cylindre ou des cylindres par des pompes aspirantes ou par des moyens effectuant le vide.
Elle a, pour objet un moteur de ce type, remarquable par le fait qu'il comporte une pompe aspirante reliée à l'échappement du moteur et telle qu'elle agit de manière à successivement mettre l'échappement en com munication avec l'atmosphère, puis à créer une aspiration qui entraîne hors du cylindre les gaz brûlés résiduels et concurremment y provoque l'admission d'une nouvelle charge de combustible.
Une forme de réalisation de l'invention est représentée, à titre d'exemple, sur le des sin ci-joint, dans lequel: La fig. 1 est une coupe verticale d'un moteur à, combustion interne équipé avec une pompe conformément à l'invention; La fig. 2 est une coupe longitudinale de la pompe aspirante; La fig. 3 est une coupe transversale de la pompe aspirante suivant la ligne A-A de la fig. 2; Les fig. 4, 5, (i et 7 sont -des vues schémati ques représentant différentes phases du fonc tionnement du moteur et de la pompe aspi rante.
Dans ces figures, 2 désigne le cylindre moteur d'un moteur à combustion interne, 3 le piston, 4 la bielle, à le vilebrequin du mo teur et 6 le carter. Dans le cylindre 2 sont ménagés des orifices d'évacuation ou d'échap pement 7 qui sont reliés par un conduit 8 à une pompe aspirante rotative 9. Cette pompe comprend un corps 10 façonné de ma nière à former deux chambres 11 et 12 de forme cylindrique, l'une ayant un diamètre considérablement plus grand que l'autre. La chambre inférieure qui est la plus grande est reliée au passage 8 ainsi qu'à un tuyau d'échappement 13 qui est ouvert à l'air li bre de manière permanente.
Dans les chambres 11 et 12 sont disposés de manière .rotative deux .rotors 14 et 1 à dont les axes 16 et 17 sont montés dans des paliers 18 formés sur les plateaux d'extré mité 19 du corps de pompe. Ces deux rotors sont disposés à l'intérieur du corps de pompe 10 de façon à être en contact périphérique comme c'est représenté à. la fig. 1, et le rotor supérieur 14 est ajusté exactement dans la chambre supérieure 11, tandis que le rotor inférieur 15 est arrangé de telle manière à l'intérieur de la plus grande chambre 12 qu'un espace annufaire 20 se trouve formé entre la paroi de ladite chambre et la péri phérie du rotor.
Le rotor inférieur 15 présente une par tie saillante radiale ou dent 21 dont l'extré mité extérieure est en contact avec la sur face intérieure de la chambre 12. Une échan crure ou cavité 22 est ménagée dans le rotor supérieur 14 et elle est disposée de ma nière à permettre le passage de la dent 21 du rotor inférieur pendant la rotation de la pompe.
Le rotor inférieur 15 est de préférence commandé par le vilebrequin du moteur au moyen d'une chaîne 23 passant sur des roues dentées 24 et 25 montées respectivement sur l'axe 17 et ledit vilebrequin. Lesdites roues dentées 24 et 25 sont ordinairement propor tionnées l'une à l'autre de manière que la pompe tourne approximativement à une vi tesse sextuple de celle du vilebrequin du moteur.
A l'extrémité de l'axe du rotor infé rieur 17 est montée une roue d'engrenage 26 qui est en prise avec un second engrenage 2 7 fixé sur l'axe 16 du rotor supérieur. Ces roues 26 et 27 sont de diamètre égal, ce qui fait que le rotor supérieur est commandé à la. même vitesse que le rotor inférieur.
La magnéto 28 du moteur peut être com mandée par l'axe 17 du rotor inférieur par une transmission à courroie 29, ou bien l'ar bre de la magnéto peut être accouplé direc tement à l'axe dudit rotor. La soupape d'ad mission du moteur 30 est du type habituel à dépression et à commande par ressort et elle est réunie-de la manière habituelle au carburateur 31 par le tuyau d'admission 32.
Pendant le fonctionnement du moteur, hi pompe rotative aspirante 9 est commandée par le vilebrequin 5 du moteur à une vitesse approximativement sextuple de celle du mo teur, el; elle est réglée de telle sorte par r-ip- port au mouvement du piston 3 qu'elle pro voque la. production d'une chute de pres sion dans le cylindre à un instant prédéter miné après que ledit piston a démasqué les orifices d'échappement 7. Dans la première phase du fonctionnement, une charge de mé lange explosif est enflammée dans l'extrémité supérieure du cylindre 2 par la bougie 33 provoquant le mouvement vers le bas du piston 3 à l'intérieur du cylindre par la force de l'explosion.
En descendant, le piston dé masque les orifices d'échappement 7, per mettant ainsi aux gaz brûlés de s'échapper par le conduit 8 dans la chambre 12 de la pompe. Au moment oit cela se produit, la dent 21 du rotor inférieur 15 vient de dé passer l'extrémité de sortie du conduit 8 et elle se trouve dans la position représentée à la fig. 4.
Les gaz brûlés s'échappant sous une pré sion élevée dans la chambre 12 de la pompe viennent maintenant frapper, ainsi que dans une turbine, sur la surface de la dent 21, exerçant sur celle-ci une pression motrice considérable qui est transmise au vilebre quin 5 du moteur par la chaîne 23 de la, transmission à chaîne. Cette pression mo trice s'exerce sur la.
dent 21 pendant que la pompe tourne approximativement d'un demi- tour, c'est-à-dire jusqu'au moment où la dent 21 dépasse le tuyau d'échappement 13 et éta blit une communication directe entre le e@-- lindre et l'atmosphère à travers le conduit. 8, les orifices d'échappement 7 et l'espace an nulaire 20. Les gaz brûlés s'échappent ainsi clans l'atmosphère jusqu'à ce que la pression à. l'intérieur du cylindre soit réduite à la pression atmosphérique, le piston 3 du moteur avant atteint à ce moment l'extrémité de sa course descendante.
Les positions des élé ments à cet instant sont représentées à la fig. 5. La pompe continuant à fonctionner, la dent 21 du rotor inférieur tourne dans l'es pace libre 22 du rotor supérieur 14 et dé passe à nouveau l'extrémité de sortie du con- duit, coupant ainsi la communication entre le cylindre 2 du moteur et le tuyau d'échap pement 13, voir fig. 6. La dent 21 pendant que le rotor continue à tourner, provoque la création d'une aspiration telle qu'elle vide le cylindre des gaz brûlés y restant et y pro duit un abaissement de la pression jusqu'en dessous de la pression atmosphérique.
Cette chute de pression ouvre automatiquement la soupape d'admission 30 pour faire pénétrer dans le cylindre une nouvelle charge de com bustible venant du carburateur 31, et cette nouvelle charge déplace ou chasse devant elle les gaz brûlés restant encore dans le cylindre. Ainsi la pompe 9 pendant son se cond tour agit de manière à retirer du cy lindre par .aspiration les gaz brûlés et con curremment à v introduire une nouvelle charge de combustible comme c'est représenté schématiquement à la fig. 7.
Pendant l'intro duction dans le cylindre de la nouvelle charge de combustible, le piston commence à monter et en temps voulu il masque les orifices d'é chappement 7, après quoi la nouvelle charge est comprimée dans la partie supérieure du cylindre, puis elle explose de la manière ha,- bi.tuelle.
Afin que la pompe aspirante 9 évacue effectivement hors du cylindre tous les gaz brûlés, sans extraire cependant dudit cylin dre une fraction de la nouvelle charge de combustible qui y est introduite par la sou pape d'admission 30, on a donné à la cham bre annulaire 20 des dimensions telles que l'espace offert à l'expansion des gaz brûlés avant l'obturation des lumières d'échappe ment 7 soit approximativement égal au vo lume du cylindre du moteur. Dans ces con ditions, les gaz brûlés qui étaient demeurés dans le cylindre sous une pression sensible ment égale à la pression atmosphérique sont, d'une part, aspirés dans l'espace jaugeur 20 par suite de la succion créée par la rotation de la palette et, d'autre part, chassés hors du cylindre par les gaz frais qui y pénètrent.
Ces derniers se trouvant sensiblement sous une pression égale à la pression atmosphé rique, il est impossible qu'il pénètre dans l'es pace jaugeur 20 un volume du gaz supérieur à celui des gaz brûlés contenus dans le cylin dre au début de l'aspiration, autrement dit, il ne peut s'échapper de gaz frais hors du cy lindre. Cependant, le balayage assuré par les gaz frais dont la pression est supérieure à celle des gaz brûlés est assez énergique pour que les gaz brûlés soient évacués d'une ma nière sensiblement totale au moment où le piston 13 en remontant vient masquer les ori fices 7.
En appliquant l'invention. à des moteurs polycylindriques, on relie la pompe aspi rante 9 au collecteur d'échappement et celle- ci fonctionne de manière à extraire successi vement de chaque cylindre les gaz brûlés. Dans les moteurs à trois cylindres, la pompe peut être entraînée à une vitesse sextuple de celle du vilebrequin, mais dans des moteurs ayant plus de trois cylindres, il peut être né cessaire d'accroître la vitesse de la pompe suivant le nombre de cylindres, ou bien de disposer un certain nombre de pompes.
On a constaté que l'invention était d'une grande efficacité et elle est applicable à de nombreux types de moteurs comprenant les moteurs à pétrole à deux temps, les moteurs à gaz et les moteurs du type Diesel et semi- Diesel.