Procédé de démarrage d'une machine à combustion interne, et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. L'invention comprend un procédé de -dé marrage d'une machine -à combustion interne, à plusieurs cylindres combinés avec une source d'air comprimé et avec un réservoir de démarrage à combustible. L'invention com prend aussi un dispositif pour la mise en ceuvre de ce procédé.
Le procédé que comprend l'invention est caractérisé en ce qu'on injecte de l'air com primé dans au moins un des cylindres pen dant les périodes où le piston -de ce cylindre exécute sa course d'expansion, qu'on injecte un mélange de combustible et d'air sous pres sion dans ce cylindre pendant les périodes où le piston exécute l'une de ses courses autre que celle de travail, par exemple sa course de compression ou sa course d'aspiration, et en ce qu'on introduit simultanément .du com bustible venant du réservoir sous une pression produite par l'air comprimé, en au moins un des points d'où le combustible peut arriver dans un ou plusieurs des cylindres sous l'in fluence de l'aspiration de la machine.
Le dispositif pour la. mise en oeuvre du procédé est caractérisé par des moyens par lesquels un distributeur peut alimenter au moins un des cylindres de la machine succes- sivement en air comprimé et en un mélange air-combustible sous pression, respectivement pendant les périodes où le piston de ce cy lindre effectue sa.
course .d'expansion et pen dant les périodes où ledit piston effectue l'une de ses courses autre que celle de travail, et par des moyens par lesquels du combustible du réservoir peut être introduit simultané ment sous l'effet d'une pression produite par l'air comprimé, en au moins un des points d'où le combustible peut arriver dans au moins un des cylindres sous l'effet d'aspira tion de la machine.
Le réservoir ià combustible peut être dis posé entre un compresseur d'air et le distri buteur, et les dispositifs pour introduire le combustible dans le courant d'air peuvent être accessibles directement depuis l'extérieur du dispositif. Dans une forme d'exécution particulière, le dispositif comprend un com presseur d'air, un réservoir à combustible, un réservoir d'air et des moyens pour introduire le combustible .dans le courant d'air à l'aide de l'air comprimé fourni par le compresseur.
le réservoir à combustible étant formé par une paroi latérale du carter du compresseur, et l'arbre-manivelle du compresseur ou un or gane relié opérativement avec le compresseur étant. disposé de façon à traverser le réservoir à combustible. Le compresseur est de pr6fé- rence à compression à deux étages et un ré servoir auxiliaire de combustible peut être prévu pour introduire du combustible pulvé risé dans les cylindres qui sont alimentés pa le distributeur.
En outre, l'arbre-manivelle du compresseur peut être lubrifié automatique ment et par intermittence dès qu'une lumière de l'arbre-manivelle vient se placer en regard d'une lumière destinée à l'admission d'huile sous pression. Un réservoir auxiliaire peut aussi être prévu dans un tuyau de décharge du réservoir principal pour alimenter par -des jets un ou plusieurs des cylindres dans les quels .les pistons sont dans leurs courses d'as piration. Une alimentation continue -des cylin dres est ainsi obtenue jusqu'à ce que la ma chine soit capable de marcher à la perfection (sans retour de flamme) avec le carburateur usuel.
Une soupape de retenue peut être pré vue dans la .conduite d'échappement et arran gée pour se fermer à l'encontre du poids du combustible. Elle ne sera cependant pas suf fisamment chargée pour résister à la pression combinée -du combustible et -de l'air comprimé agissant sur la surface dudit combustible. Cette soupape n'est nécessaire que lorsque le distributeur d'entrée de la machine est au- dessous du niveau du réservoir à combustible.
Le dispositif peut aussi comporter un compresseur combiné avec distributeur et ré servoir à combustible et arrangé de façon à ce que le distributeur et le réservoir puissent être séparés du compresseur et mus séparément. par la machine. Il convient, par exemple, sou vent d'actionner le distributeur (avec le ré servoir à combustion qui y est attaché) direc tement par l'extrémité de l'arbre-manivelle de la machine et d'actionner le compresseur par tout autre dispositif d'actionnement séparé, à n'importe quelle vitesse convenable.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une forme d'exécution du .disposi tif que comprend l'invention, ainsi que des variantes de détail.
La fig. 1 est une élévation en coupe lon gitudinale à travers le compresseur, le réser voir et le distributeur que comprend le dispo sitif; La fig. 2 est une élévation en bout corres pondant à la fig. 1, mais partie en coupe; La fig. 3 est un plan; La fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 3; La fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la fig. 1;
La fig. 6 est une coupe fragmentaire mon trant à une échelle, plus grande qu'en fig. 1, le .dispositif -d'injection du combustible du distributeur; La fig. 7 est un schéma montrant l'appli cation -du dispositif à une machine à plu sieurs cylindres; La fig. 8 est une coupe longitudinale d'une soupape d'admission ou de démarrage qui doit être adaptée -à un cylindre de la ma chins; La fig. 9 est une vue analogue d'une au tre forme d'une soupape .de démarrage;
La fig. 10 est une vue analogue à celle de la fig. 6, mais se rapportant à une va riante du distributeur, et La fig. 11 est une vue analogue se rap portant à une seconde variante du distribu teur.
Si l'on se reporte particulièrement aux fig. 1, 2, 3 et 6, on voit que le dispositif re présenté présente un compresseur comportant un carter 10 qui porte à sa partie supérieure un cylindre à ailette 11. Le côté moteur du- dit carter est fermé par une plaque 12 munie d'une tubulure 1,3 -à brides qui peut s'adapter au carter de la machine à combustion interne (qui n'est pas représenté) ou à tout autre -dis positif .de soutien. Cette plaque porte un pa lier 14 dans lequel est logé un arbre-manivelle 15.
Le côté opposé du carter 10 est fermé par un réservoir à. combustible 16 muni, à son ex térieur. d'un renfoncement 17 et, à sa. partie médiane. d'une portée pour recevoir un au tre palier 18 pour l'arbre-manivelle. Le ren foncement 17 est fermé par un bloc-distribu- tear 19 qui possède une pièce enchâssée et amovible 20. Le bloc- distributeur 19 et un couvercle 21 combiné avec ladite pièce sont fixés par des boulons 22.
Afin de permettre au dispositif de distri buer -de l'air comprimé sur les différents cy lindres d'une machine<B>à</B> combustion interne, la pièce 20 possède un nombre de passages 23 répartis sur son pourtour, chacun de ces i as sages étant mis en communication avec une soupape 26 (fig. 7 et 8 ou 9) adaptée .à la chambre à -combustion du cylindre corres pondant de la machine par un raccord 24 et un tuyau 25.
Un cylindre-réservoir 27 (fig. 7) est en communication par un tuyau 28 avec une chambre 29 du couvercle 21 et l'admission de l'air comprimé aux passages 23 est: réglée par un organe-distributeur 30, en forme de disque, qui possède une ouver ture 31 venant se placer successivement en face des passages 23 et permet à l'air -de passer à une pression relativement élevée aux cylindres de la machine dans lesquels les piston; sont à leur course d'expansion, afin de faire marcher la machine.
Le disque-distributeur .30 est supporté par un arbre distributeur 32 et peut être ajusté sur cet arbre dans une position angulaire sur un siège conique au moyen d'un écrou 33 et d'une rondelle d'arrêt 34 (fig. 6). Cette ron delle possède une saillie 3'5 qui s'emboîte dans une mortaise 36 de l'arbre 32.
Le dispositif présente encore des moyens permettant d'introduire dans les cylindres re cevant de l'air comprimé pendant leur course d'expansion, un mélange combustible-air pen dant les courses de compression ou d'aspira tion. Les moyens sont les mêmes que ceux dé crits dans le brevet. anglais no 329310, mais le compresseur représenté ici possède bien des perfectionnements qui sont de nature à aug menter son effet. Il est en outre disposé d'une manière perfectionnée qui allège la construc tion et facilite le nettoyage et l'ajustage -du dispositif.
Comme le montrent les fig. 1, 4 et 6, un conduit 37 part horizontalement de .l'inté rieur 17 du réservoir à combustible et en suite monte vers une soupape à bille 3.8 (fig. 4) et communique avec un passage 39 di rigé vers le bas. Un bouchon 40 retient la bille de la soupape en place et ferme l'accès de l'air auxdits passages. Le couvercle-distri- buteur 21 présente un trou fileté pour rece voir un gicleur 41, fileté et possédant un ca nal axial 42 fermé par un bouchon 43 et maintenu en communication avec le passage 39 par une rainure périphérique et des lu iuières radiales comme représenté.
A son ex trémité intérieure, le gicleur 41 a un orifice rétréci débouchant dans un alésage 44 prévu dans l'extrémité -de l'arbre distributeur 32 qui est muni aussi -de passages radiaux 45 communiquant avec un passage-mélangeur 46 et une lumière 47 dans le disque-distributeur 30, pour coopérer successivement avec cha cun des passages 23. La chambre intérieure 29 a un canal de décharge 3'8a (fig. 4) con duisant vers une soupape 38b et de là hori zontalement au réservoir dans l'espace au- dessus du combustible. La bille de la. soupape est retenue par un bouchon 40a.
Cette soupape laisse entrer de l'air comprimé sur le combus tible et maintient ainsi un courant continu de combustible @à travers le gicleur 41, une partie du combustible traversant un tuyau82@ qui sera mentionné encore en regard de la fig. 5. Cet air admis possède une pression suffisante pour vider le contenu du réservoir après l'ar rêt -de l'admission principale de l'air pour le démarrage.
Pour actionner l'arbre-distributeur, l'ex trémité extérieure de .l'arbre-manivelle 15 est munie -d'un doigt 50 qui est engagé dans une rainure de l'arbre 32. Le palier 18 est pro longé, comme on le voit en fig. 1, pour for mer un soutien pour ledit arbre 32.
Il faut remarquer que les moyens pour assurer la. lu brification de l'arbre-manivelle et des parties combinées avec -cet arbre comportent un pas- sage 51 qui débite de l'huile sous pression fournie par une pompe à huile appartenant aux accessoires du dispositif. Cette huile est débitée par un trou 52 dans le palier 14.
L'arbre-manivelle lui-même est alésé en 53 et un passage radial est prévu pour venir se placer en face d'une ouverture 52 à chaque révolution -de l'arbre-manivelle, de sorte que de l'huile sous pression est lancée à chaque révolution à travers la manivelle et aussi dans un alésage axial 55 pour graisser le pa lier 18. Un passage de trop-plein 56 ramène le surplus .de l'huile dans .le carter.
Pour ac tionner le compresseur, l'arbre-manivelle 15 porte une roue dentée 57 montée sur un bras 58 et cette roue 57 engrène avec un pi gnon 59 (fig. -3) qui est monté sur un bout d'arbre 60. Celui-ci est accouplé, par un ar bre .61, à l'arbre-manivelle ou une autre partie convenable de .la machine. Du fait de cet ar rangement, l'arbre-manivelle 15 fera la moi tié .des révolutions de l'arbre-manivelle de la machine.
Comme on l'a dit .ci-dessus, le distribu teur avec son réservoir à combustible peut être séparé du compresseur. Le premier est actionné à la vitesse de .l'arbre à cames, et le compresseur directement à la même vitesse que la machine.
Le compresseur montré au dessin a un cylindre ,à ailettes 11 à deux diamètres inté rieurs différents, qui est boulonné sur le .corps du compresseur. Ce cylindre, qui peut avoir une chemise d'eau au lieu d'ailettes, est muni d'un piston 65 dont une partie extérieure 66 a un diamètre plus grand et des bagues-ressort 67, tandis que la partie inférieure du piston porte des bagues 68, un tourillon de piston 69 et une bielle 70. Par cet arrangement, lorsque le piston 65 s'élève de sa position in férieure (fig. 2), une chambre intermédiaire 71, agissant comme un cylindre à haute pres sion, sera formée.
Le piston 65 est muni d'une soupape à bille 72 ayant un siège tourné vers le haut et mise en communication avec la chambre 71 par un passage 73. Cette soupape 72, montrée en fig. 2, comporte un corps fileté 72a en forme de douille et muni d'un bouchon 72b qui possède un trou pour tenir la bille près de son siège supérieur. Ce bouchon a aussi des fentes en croix qui per mettent le passage libre de l'air vers le bas. La soupape repose sur une rondelle en cuivre 72e et l'air peut passer librement à travers le passage 73, dans la .chambre à haute pression 71, mais il est arrêté en sens inverse.
Ce cy lindre, qui possède deux diamètres pour don ner une compression là deux étages au moyen d'un piston, est muni d'une soupape princi pale d'admission 74 et d'une soupape princi pale d'échappement 75. La soupape d'admis sion 74 est une soupape à disque, représentée à .la fig. 1. Son siège 74a .comporte un rebord étroit faisant saillie environ .de deux milli mètres et d'une largeur de deux millimètres. Elle comporte aussi un disque en acier 74b maintenu fermé par un léger ressort 74c.
Le bouchon portant le ressort et le disque est poussé depuis le dessous et possède deux fentes en croix à son extrémité supérieure et cinq trous dans la partie inférieure pour laisser passer l'air. Une rondelle de gaze 74d et un chapeau 74e muni de lumières sont ajus tés dans le dessus du dispositif. Le corps 75a de la soupape principale d'échappement est fileté et tourné et possède un bouchon 75b in troduit à force pour supporter une bille 75 dans sa position et un joint 75c en cuivre pour prévenir les fuites.
Le fonctionnement du compresseur est, brièvement, le suivant: Lorsque le piston 65 descend, l'air est aspiré du dehors à travers la soupape d'admission automatique 74 et, quand le piston 65 monte, cet air est com- primé. Il passe ainsi à travers .la soupape à bille 72 dans la chambre 71, de sorte que lors que le piston descend, l'air dans l'espace 71 est pris et est comprimé davantage jusqu'à. ce qu'il passe -à l'extérieur au delà de la soupape à bille 75 et, -de là, par un tuyau d'alimenta tion 76 (fig. 7), dans le réservoir 27.
En nous référant à la fig. 5, on voit que le niveau normal du combustible liquide in -diqué en 8.1 est -déterminé par une soupape de trop-plein; un tuyau auxiliaire d'échappe ment 82 a son ouverture 83 disposée considé- rablement au-dessous de ce niveau. A son ex trémité inférieure, le tuyau 82 communique avec un réservoir auxiliaire 84, dont l'ouver ture d'échappement est contrôlée par une sou pape à bille 8'5 sous l'action d'un ressort 86, tandis qu'un tuyau 8 7 conduit vers des tuyères 88 disposés dans les collecteurs 89 d'admission (fig. 7).
La soupape de trop- plein mentionnée comporte une soupape à bille 80 maintenue en position correcte au- dessous du siège de la soupape par un bou chon 80a ayant sa partie supérieure 80b ré duite à un diamètre assez petit pour per mettre le passage du combustible vers l'échap pement de trop-plein 90 et pour fermer la soupape quand l'air à haute pression prove nant du réservoir à combustible est admis.
Il faut remarquer que le ressort 86 doit être assez fort pour empêcher la bille 8'5 d'ouvrir sous la. seule poussée de la pression produite par le combustible liquide dans le réservoir 16 et dans le réservoir auxiliaire 84. Mais on voit que, lorsque la machine doit être démarrée, la pression d'air du réservoir 27 agit sur la surface du combustible, forçant ainsi une partie de ce combustible à passer par le tuyau 82 et, de là, par le tuyau 87 à la machine, mais seulement aussi longtemps que le niveau 81 est au-dessus de l'ouverture 83.
Les dimensions du réservoir auxiliaire 84, si un tel devient nécessaire, sont détermi- nées suivant la période pendant laquelle le combustible est admis .dans les collecteurs d'admission de la machine. La soupape 85 et le ressort 86 peuvent être supprimés comme c'est expliqué plus haut.
Las soupapes de retenue 26 disposées sur les tête., de cylindre peuvent être construites comme cela convient, mais on préfère se ser vir ou bien de la forme suivant. la fi-.<B>8</B> ou de celle de la fig. 9.
Dans la soupape de la fig. 8, l'organe de fermeture est formé par une bille 91 suppor tée par la base d'un corps en forme de bou chon 92. Cette base a des fentes .en croix 92a et peut .coopérer avec un siège prévu sur l'ex trémité inférieure d'un organe tubulaire 93 muni de portées, qui est vissé dans l'extré- mité supérieure du corps 92.
Le raccord 28a avec le tuyau 25 embrasse l'extrémité supé rieure en saillie de la pièce 93 à un endroit où cette pièce possède des lumières 98a. Il est serré entre une portée de la pièce 93 et un capuchon 94 vissé sur l'extrémité supérieure de ladite pièce, des garnitures convenables 95 étant prévues ainsi que c'est représenté.
Il faut remarquer qu'il n'y a point de res sort dans la soupape 91 parce qu'une pression dans le cylindre -de la machine qui serait su périeure @à celle régnant dans le tuyau 25 maintient la bille 91 fermement pressée sur son siège dans la pièce 93.
Dans la soupape ,de la fig. 9, l'organe -de fermeture est constitué par une soupape à champignon 96 capable de coopérer avec un siège sur l'extrémité inférieure d'un corps- bouchon 92 qui, comme dans la soupape de la fig. 8, est destiné à être fixé dans une ou verture de la tête de cylindre. Un raccord 28a du tuyau 25 est maintenu au corps 92 de la manière décrite pour la. fia. 8, des ouvertures 93a (formées en ce cas dans le corps 92), un capuchon 94 et des garnitures<B>95</B> étant aussi prévus.
La tige de la soupape 96 possède, à son extrémité supérieure, un organe conique 9 7 divisé longitudinalement et qui peut s'a juster dans l'ouverture conique correspon dante d'un organe-guide 100. Un ressort 98, disposé autour de la tige et portant sur une bride 99 tournée vers l'intérieur et formée sur le corps 92 juste au-dessus de ses ouvertures 93a, agit sur l'extrémité inférieure de l'or gane-guide 100.
Les deux moitiés de l'organe conique di visé 97 possèdent des rainures à l'intérieur en face d'une rainure correspondante prévue dans la tige 96 de soupape et ces rainures re çoivent un anneau 96a en fil d'acier qui sert à réunir les pièces 97 et 96.
Dans les fig. 10 et 11 sont montrées -deux formes modifiées du disque-distributeur 30. Ces modifications évitent un désavantage qui peut apparaître avec l'emploi d'un disque construit suivant les fig. 1 et 6.
Dans la construction déjà décrite du dis que, la période totale pendant laquelle Pou- verture 47 est partiellement ou complètement en face de l'un ou de .l'autre des passages 23 pendant une révolution du disque 30, corres pond eu fait â moins de 360 du mouvement angulaire du disque. Ce mouvement est ordi nairement à peu près de 180 .
Donc, pour en viron la moitié .de la rotation du disque 30, l'ouverture 47 marche sur une surface inin terrompue du -bloc 20 et le mélange de com- bustible-air est repoussé dans la. chambre à air 29 à travers la fente annulaire, entre la tuyère 41 et l'alésage 44, de sorte qu'un peu de combustible trouve son chemin dans ,
l'air comprimé qui est admis par la lumière 31 à ceux des cylindres dans lesquels les pistons sont dans leur course normale d'expansion. Ce combustible tend simplement à diluer et à nettoyer l'huile destinée à lubrifier les pis tons et les bagues de piston et ne sert à rien.
Les disques 30 représentés dans les fig. 10 et<B>Il</B> sont construits .de façon que tout mé lange repoussé en arrière lorsque la lumière 47 n'est pas en face de l'un des passages 23 sera pris dans une chambre 103 du disque et sera empêché d'arriver dans la chambre 29.
Dans la fig. 10, la chambre mentionnée est placée entre la face arrière du disque 30 et une plaque-couvercle 101 en forme d'auge qui recouvre un petit orifice 102 prévu dans la base de l'ouverture 47 du disque. Donc tout reflux du mélange de l'ouverture 47 passera directement par des orifices 106 dans la chambre 103 où ,
le combustible sera retenu par l'effet -de la force centrifuge et sera prêt à être soufflé de nouveau par l'orifice 102 lorsque ce -dernier vient en face d'un autre passage 23 du bloc 20. Vu la double action d'injection ainsi obtenue, la. grandeur de l'o rifice dans la tuyère 41 peut, avec avantagé, être diminuée comparativement @à .celle de l'orifice employé avec le disque 30 montré dans les fig. 1 et @6.
La fig. 11 montre un disque 30 complet avec le -bout d'arbre 3,2 -et muni d'une portée centrale 104 sur sa face arrière. Dans ce cas, la chambre 103 est formée par une partie creuse -de la portée 104 et la tuyère 41 fait saillie -dans cette chambre par une ouverture légèrement supérieure au diamètre de la tuyère. La lumière 4 7 communique directe ment par le passage 46 avec le côté opposé de ladite ouverture dans la chambre.
Le mé= lange, combustible-air, qui est repoussé plus loin de la lumière 47, comme on l'a expliqué, est pris dans la chambre 103 avec le combus tible qui y est retenu sous l'effet de la force centrifuge jusqu'à ce que la lumière 47 vienne de nouveau en face d'un passage 23 dans le bloc 20.
Dans la variante de la fig. 10, l'alésage 44 dans le bout .d'arbre 32 s'étend au -delà des alésages 45 transversaux pour aboutir dans une partie 105 en forme de coupe. Cette cons truction améliore la carburation du mélange et peut être employée avec les autres disques 30 décrits.
Le disque<B>30</B> :de la fig. 11 est aetionné de préférence par un accouplement ajustaïble tel qu'il est ordinairement employé pour action ner les magnétos pour permettre un ajustage angulaire du disque dans des buts de ré glage.