CH218179A - Moteur à combustion interne à quatre temps. - Google Patents

Description

  Moteur à combustion interne à quatre temps.    La présente invention a pour objet un  moteur à     combustion    interne à quatre temps,  comportant une chambre d'injection annu  laire concentrique avec la chambre de com  pression et avec     laquelle    elle     est    mise en     cam-          municatian    pour assurer l'allumage     tlu    com  bustible, caractérisé par un fourreau tubu  laire     coulissant    séparant     les    chambres et pré  sentant deux     sièges    dent l'un coopère avec un  siège de la culasse,

   dans une des positions  extrêmes du fourreau lorsque celui-ci inter  rompt la communication entre 1a chambre       annulaire    -et la chambre de compression, et  dont l'autre vient reposer sur un siège dis  posé en regard de celui de la -culasse lorsque  le fourreau est dans son autre     position     extrême, pour laquelle la. chambre annulaire       communique    avec la chambre de     -compression     par l'espace annulaire     compris    entre le siège       dn    la culasse et le siège     correspondant    du  fourreau.  



       Le    dessin     représente,    à titre d'exemple,  une forme     d'exécution    de     ce    moteur ainsi que    des détails de deux variantes de cette     forme     d'exécution.  



  La     fig.    1 -est une vue en     coupe        tranever-          sale    de cette     forme    d'exécution du     moteur.     La     fig.    2 est une coupe     transversale    du  cylindre     d'une    variante.  



  La f     ig.    3 est une coupe     partielle    d'une  deuxième variante.  



  La     fig.    4 est une coupe suivant 1a ligne  IV-IV de, la     fig.    2.  



  Les     fig.    5 et 6 sont des diagrammes du       fonctionnement    du moteur     selon    la     fig.    1.  Le     moteur    représenté à la     fig.    1     -comporte     une     chambre    de compression 1 et concen  trique à celle-ci une chambre d'injection an  nulaire     2@..    Ces     chambres    peuvent -communi  quer aux moments -donnés et sont séparées  par un fourreau tubulaire 3, qui se déplace  suivant l'axe -du cylindre et .entoure le piston  8.

   Ce fourreau comporte les deux sièges 4 et  5 dont l'un, 5, vient reposer, lorsque le four  reau est dans sa position extrême supérieure,  sur le siège plat 15 de la culasse 7 (ceci rend           superflu    un     centrage    rigoureux de la     culasse     sur le cylindre, et dont l'autre, 4, vient     re-          poser,    lorsque le     fourreau    est dans sa     posi-          tion    extrême inférieure,     sur    un     siège    20 du  cylindre     disposé    en regard du siège 15.

   Le  fourreau supprime et établit ainsi la com  munication entre les chambres 1 et 2.  



  La manivelle du     moteur        ayant    franchi       son    point mort     .1l        (fig.    5), le     piston    8, dans  sa descente, fait le vide     dans        1e    cylindre,  donc dans les chambres 1 et 2 qui ont été mises  en communication par suite du     déplacement     vers le bas du fourreau 3, la communication  ayant lieu par     l'espace        annulaire        compris     entre les sièges 5 et 15.

   Le fourreau est       manoeuvré    par la     came    de     commande    9,  actionnée par l'arbre 10     tournant    à demi  vitesse du moteur,     cette        came        agissant,    pour  faire     descendre    le fourreau, sur le     poussoir     réglable 11, vissé sur le     collier        en.        deux     pièces 12, solidaire de     ce        fourreau.    Quand  la manivelle arrive à la position     0-a          (fig.    5),

   la     came    9, ayant     cessé    d'agir sur  le poussoir 11, fait remonter le fourreau par       l'attaque    d'un plateau 13<B>,</B>, fixé à un disposi  tif élastique 14 (dont on peut régler     1a    ten  sion par l'écrou 14\) et solidaire du fourreau  par la     potence    12' du     collier    12; le     fourreau     vient alors reposer par son siège supérieur 5  sur celui 15 de la culasse, interrompant ainsi  la communication entre les     chambres    1 et 2.

    La levée de came     est    supérieure à la     course     du fourreau pour effectuer une tension de  ressort suffisante de façon à assurer une  bonne portance des     sièges    5 et 15 (si     néces-          saire,    on peut utiliser deux     cames).     



  La manivelle vient ensuite     occuper    la  position 0-b; à cet instant, une pompe 16  commence à envoyer sous une très faible  pression, par l'injecteur 17,     1a        quantité    de  liquide combustible     nécessaire        dans    la  chambre 2, où il se vaporise complètement  grâce à la faible pression régnant dans cette  chambre     (cette        vaporisation    est accélérée  par l'action de la chaleur de l'air qui sera  comprimé ultérieurement dans la chambre 1,  cette chaleur étant     transmise    par la paroi du  fourreau).

           La    manivelle,     continuant    son mouvement,  arrive à la position     0-c    où le piston 8,       dans    sa     descente,        découvre    les     lumières    18  d'alimentation d'air.

   Par     suite    de la forte       dépression        réalisée        dans        @le    cylindre, l'air y  pénètre rapidement     jusqu'à        ce    que la mani  velle vienne à la position     0-d,    après le  point mort N, où le     piston    ferme     les        lumières     à sa     remontée.        Le    coefficient de remplissage,  donc la     puissance,

      est     augmenté    en envoyant  l'air d'alimentation sous une     certaine    pres  sion par un     ventilateur    19. On pourrait     aussi     employer un compresseur à     commande        méca-          nique    ou utilisant l'énergie cinétique des gaz       d'échappement    ou     encore    une pompe quel  conque qui peut être     constituée        par    l'autre       face    du     piston        moteur        dirigée       

   vers    le     carter.     



  Le     piston,        continuant    sa     montée,    com  prime     l'air    à la     pression        nécessaire,    pour       porter    sa température à un degré largement       suffisent   <B>(800'</B> C environ)     pour    que, lors  que     '@la        communication        des        chambres    1 et 2  se     trouvera        rétablie-        1a    manivelle arrivant  à la     position    0-e,

       l'allumage        se    produise  malgré     l'aooroissement    de volume de la  chambre de combustion et la     chute        consécu-          tive    de     température.    En effet, la réaction       d'allumage        commencée        engendre    l'accroisse  ment de la     température    et de la pression.

   La       communication        est        rétablie    par la rotation  de la     came    9, qui vient attaquer le     poussoir     11 et     ramener    le     fourreau,    par     l'intermédiaire     du     collier    12, à sa     position        basse,        son    siège       inférieur    4 venant     alors        sous    la     pression    des  gaz reposer sur le siège 20 du     cylindre    6.  



  Durant le     passage    extrêmement court où  le fourreau change de siège,     l'étanchéité    de  la chambre de     combustion    est     assurée    par la       garniture        d'étanchéité    24 (segments) :

   On  voit qu'entre le moment où la communica  tion entre les chambres 1 et 2 est interrom  pue et     celui    où elle     est    rétablie pour provo  quer l'allumage, il     s'écoule    assez de temps  pour que l'injection du     combustible        puisse     se faire     convenablement.    On n'a pas non plus,       grâce    au vide de la chambre 1, à     employer,          comme        dans    les     moteurs    usuels,     des    pompes  injectant le combustible à 500 ou 600 atmo-           sphères,

      afin d'obtenir     une        bonne    vaporisa  tion. La     pression    du gaz     sur    le fourreau  assurera une bonne portance     des    sièges.

   On  peut faire varier     l'instant    de     mise    en com  munication des chambres,     c'est-à-dire    régler  le point.     d'allumage,    en déplaçant en rotation  l'arbre à     cames    10 par rapport au vilebre  quin de façon     connue,    par exemple en le dé  calant     convenablement,    par glissement d'un  manchon     d'accouplement,    muni de rainures  hélicoïdes, de l'arbre 10 et de     son    engrenage.  



  Lors de la mise en     communication    des       chambres    1 et 2, l'air fortement comprimé  qui a. été mis en     turbulence    rotative du fait  que le     piston    8 comporte une tête 25 de dia  mètre réduit munie de rainures     hélicoïdales     et venant s'emboîter,. un peu avant que soit       atteint    le point mort     intérieur,    dans la     partie     26 du fourreau     adjacente    à la. culasse,     cette     partie du fourreau étant également de dia  mètre réduit de façon à. former un bourrelet       interne    26'.

   L'air pénètre à grande     vitesse     tourbillonnaire dans la chambre 2 où il se  mélange intimement aux vapeurs de     combus-          c        tible    qu'il enflamme ainsi très rapidement.

    La combustion se produit alors à pression  sensiblement constante, d'une façon régulière  et progressive, puis après le     passage    de la  manivelle à son point mort     l1'1,    la détente       i    se produit en     poussant    le piston dans sa       course    motrice, jusqu'à la position 0-f où       commence    l'échappement par     l'ouverture    de  la soupape 27, disposée sur la culasse dans  l'axe du cylindre, de telle façon que la     dila-          5        tation    de la partie     supérieure    .du fourreau 3  soit uniforme,

   ce qui est une condition de  son fonctionnement correct.  



       Dans    la position 0-g commence le ba  layage des gaz résiduels par l'air sous, pres  sion pénétrant par les. ouvertures 18 suffi  samment longues pour que l'air puisse entrer  dans le cylindre, le fourreau étant à sa posi  tion basse ou d'ouverture et la jupe du pis  ton empêchant l'air de passer dans le carter.

    On pourrait aussi, par exemple, soit dispo  ser une soupape -de retenue, soit donner aux  lumières 18 une hauteur     moindre    que la  course du fourreau, qui peut     recevoir    un    mouvement     auxiliaire    .de     rotation    partielle on       continue    qui opérerait     alors        un    rodage des       sièges    du fourreau.

       Le    balayage avec ou sans  air     sous    pression cesse à la position<I>0-h</I> de  la manivelle, et l'échappement se poursuit,  comme     il,    est d'usage, jusqu'à la position  <I>0-i</I>     peu    après le franchissement du     point     mort Al.  



  Dans la     variante    des     fig.    2 et 4, le siège  20     e2@t        taillé    dans     deux        pièces        jointives          (fig.    4)     rapportées    sur le cylindre,     ce    qui  permet d'employer un fourreau en     une    seule  pièce ayant     la    forme représentée.

   Sur la       fig.    2, la     partie        supérieurs    du     piston    8 étant  représentée en élévation, on voit les rainures       hélicoïdales    25' de la tête 25 de     ce    piston.  



  Dans la     variante    de la     fig.    3, le siège 20       est        taillé    dans une seule pièce rapportée, ce  qui     nécessite,    pour l'introduction du four  reau, que ce dernier ait ses:

   deux     sièges.    mé  nagés dans une     pièce        rapportée.        Cette    pièce  est figée au corps du fourreau par     vissage     avec interposition     d'un    joint     d'étanchéité    21  dont les     languettes.    22 et 2<B>3</B>     sont        rabattues     dans     des    rainures     correspondantes    portées  par le     corps    du fourreau et par la pièce .rap  portée,

   ce qui     constitue    un frein de     sécurité.     Dans cette variante, le fourreau 3 est par  tiellement     équilibré:    le diamètre intérieur d  du fourreau est légèrement supérieur au dia  mètre     intérieur    (d -     E)    du siège 5 et légère  ment inférieur au     diamètre    intérieur<B>(d</B> -LI     --)     du siège 4.

   On voit que ce fourreau com  porte,     .comme    celui de la     variante        des,        fig.    2  et 4, une partie adjacente à la culasse dont  lie -diamètre     extérieur    est moindre que celui  du reste -du     fourreau    et dont lie diamètre inté  rieur est     également    inférieur au diamètre  intérieur -du     reste    du     fourreau.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Moteur à combustion interne à quatre temps comportant une chambre d'injection annulaire concentrique avec la chambre de compression et avec laquelle elle est mise en communicattion pour assurer l'allumage du combustible,

   caractérisé par un fourreau tubulaire coulissant séparant ces chambres et présentant deux sièges dont l'un coopère avec un siège de la culasse dans une des posi tions extrêmes du fourreau lorsque celui-ci interrompt la communication entre la cham bre annulaire et 'la chambre de compression et dont l'autre vient reposer sur un siège d_sposé en regard de celui de la culasse lorsque le fourreau est -dans son autre posi tion extrême, pour laquelle la chambre annu laire communique avec la chambre de coin- pression par l'espace annulaire compris entre le siège de la culasse et.

   le siège eorrespon- dant du fourreau. SOUS-REVEN DICATION S 1. Moteur suivant la revendication, ca ractérisé en ce que les mouvements du four reau sont commandés de façon que la com munication entre les deux chambres soit éta blie en outre au début de la. course d'aspira tion, le tout étant agencé de façon qu'il se produise un vide dans la. chambre annulaire lors de cette course.

   \). Moteur suivant la revendication, carac térisé par le fait que 'le fourreau comporte à son extrémité adjacente à la culasse une par tie dont le diamètre extérieur est moindre que celui du reste du fourreau et dont le dia mètre intérieur est également inférieur au diamètre intérieur du reste de fourreau. 3.

   Moteur suivant la revendication, ca ractérisé par le fait que la soupape d'échap pement est disposée dans L'axe de la culasse, tandis que l'amenée de 'l'air de combustion se fait par des lumières ménagées dans la pa roi du cylindre et du fourreau.

   4. Moteur suivant la revendication, ca- ractérisé par le fait que le piston présente une tête de diamètre réduit dans laquelle sont creusés des canaux hélicoïdaux destinés à donner à l'air un mouvement tourbillon naire -i la fin de la compression, cette tête de pistou s'emboîtant dons la partie dit four ieau adjacente à la culasse, cette partie du fourreau étant également de diamètre réduit.