Procédé pour l'alimentation d'un moteur à explosion à deux temps à distribution par le piston et moteur pour sa mise en #uvre. On sait que la principale cause du rende ment peu satisfaisant des moteurs à explo sion à deux temps à distribution par le piston est le mauvais remplissage des cylindres avec les gaz d'alimentation.
L'alimentation d'un tel moteur en gaz frais, que ces gaz frais soient de l'air carburé provenant du carburateur, ou qu'ils soient de l'air comburant pur (moteur à :explosion à injection de combustible dans la culasse), ne peut se faire que pendant le temps très court pendant lequel le piston découvre la ou les lumières d'entrée de ces gaz d'admission, dites "ouvertures de transfert". Ces gaz d'ali mentation doivent donc posséder une grande vitesse d'entrée pour que pendant ce temps très court le volume de gaz de la cylindrée puisse passer à travers cette ouverture rela tivement petite.
Jusqu'à ce jour, on a cherché à améliorer le remplissage des cylindres au moyen de dis positifs ayant pour but d'utiliser cette grande vitesse d'entrée des gaz d'alimenta- tion dans le cylindre pour balayer les gaz brûlés et pousser ceux-ci à s'échapper aussi complètement que possible par la ou les lu mières d'échappemrent.
Les divers dispositifs dé balayage d'un moteur à explosion à deux temps à distribu tion par le piston proposés jusqu'à présent, ne tiennent pas suffisamment compte des conditions pratiques dans lesquelles, soit l'admission des ,gaz d'alimentation dans le cylindme, soit l'échappement des, gaz brûlés se produisent.
En -effet, d'une part, l'échap pement commence à un moment où les .gaz de combustion ont encore une pression suffisante pour s'échapper d'eux-mêmes avec une ,grande vitesse dans l'atmosphère. Ils n'ont donc nullement besoin -d'être "balayés" pour quitter le cylindre, pourvu qu'une quantité équivalente die gaz d'alimentation frais vienne les remplacer.
Certains constructeurs l'ont bien reconnu, puisqu'il existe des moteurs dans lesquels l'aspiration des gaz frais est réalisée uniquement par la dépression se formant dans le cylindre en raison do la ,-ortie des gaz d'échappement.
D'autre part, le calcul comme l'expérience montrent que la vitesse d'entrée des gaz d'alimentation dans le cylindre est beaucoup trop considérable par rapport au temps dispo nible pour qu'ils se bornent à parcourir le trajet séparant l'ouverture de transfert de l'ouverture d'échappement en passant par la culasse. Ils arrivent au contraire àu l'ouver ture d'échappement bien avant l'obturation de celle-ci par le piston et ils s'échappent avec les gaz brûlés.
Cette fuite des gaz d'ali mentation n'a pu être réduite que dans de faibles proportions par les nombreux moyens préconisés jusqu'à ce jour, soit pour allonger le trajet des gaz frais dans le cylindre à une valeur maxima (balayage inversé, Umkehr- spülung), soit pour ralentir leur allure et les accumuler dans la partie supérieure du cylin dre. Pour obtenir en particulier ce dernier résultat, on a cherché à m énager dans la. culasse dut cylindre des poches de formes di verses dans lesquelles le jet de gaz frais est lancé, dans le but d'y créer un tourbillon destiné à empêcher des gaz de continuer leur chemin vers l'ouverture de sortie.
De tels dis positifs ne permettent pas d'atteindre entiè rement le but recherché, car si les gaz arri vant les premiers dans la poche de la culasse s'y accumulent et forment en effet un tour billon, ceux qui suivent ne peuvent plus y pénétrer ni donc y être retenus. Car la eapat- cité de la poche est beaucoup trop petite pour contenir tous les gaz d'alimentation, puisque la capacité de toute la cula sse, quand le piston est au point mort haut, n'est que (le l'ordre de grandeur du quart ou du cinquième de la cylindrée.
De sorte que les gaz qui sui vent les premiers entrés, rencontrant une poche déjà. pleine de gaz tourbillonnants, re- bondissent contre ceux-ci et arrivent à l'ou verture d'échappement avant qu'elle soit obturée par le piston.
La présente invention représente un priti- cipe nouveau consistant à: a) employer la capacité du cylindre lui- même pour y accumuler pratiquement toits
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les <SEP> -az <SEP> d'alinieittation <SEP> sous <SEP> forme <SEP> (Fait <SEP> moins
<tb> un <SEP> toiti-billon:
<tb> b) <SEP> ab:
sorbur <SEP> la, <SEP> force <SEP> vive <SEP> de <SEP> < ,es <SEP> giiz <SEP> d'ali ritentation <SEP> doits <SEP> ce <SEP> totirljillon <SEP> lui-mèine. <SEP> de
<tb> ftiçon <SEP> ilue <SEP> cc#s <SEP> gaz <SEP> n'aient <SEP> plus <SEP> tendance <SEP> à
<tb> rebondir <SEP> vers <SEP> l'ouverture <SEP> d'échappement.
<tb> Ce <SEP> nouveau <SEP> principe <SEP> d'alimentation <SEP> peut
<tb> doue <SEP> être <SEP> appelé <SEP> "alimentation <SEP> par <SEP> tour Le <SEP> proc,'#dé <SEP> qui <SEP> fait <SEP> Fobjet <SEP> de <SEP> l'invention
<tb> consiste, <SEP> donc <SEP> a <SEP> alimenter <SEP> un <SEP> moteur <SEP> à <SEP> explo sion <SEP> à <SEP> d'eux <SEP> temps, <SEP> à <SEP> distribution <SEP> commandée
<tb> par <SEP> le <SEP> piton.
<SEP> en <SEP> dirigeant <SEP> les <SEP> gaz <SEP> d'alimeti tal.on <SEP> de <SEP> han <SEP> en <SEP> haut <SEP> le <SEP> long <SEP> d'une <SEP> paroi <SEP> du
<tb> cylindre <SEP> selon <SEP> un <SEP> des <SEP> nombreux <SEP> procédé
<tb> connus, <SEP> puis <SEP> en <SEP> inversant <SEP> l'orientation <SEP> de <SEP> ce
<tb> courant <SEP> de <SEP> gaz <SEP> ascendant <SEP> d'environ <SEP> 180 <SEP> et
<tb> en <SEP> le <SEP> faisant <SEP> descendre <SEP> assez <SEP> près <SEP> dit <SEP> courant
<tb> montant <SEP> pont' <SEP> qrtepratieltieinent <SEP> aucune <SEP> quan tité <SEP> de <SEP> gaz <SEP> brîilés <SEP> ne <SEP> reste <SEP> incluse <SEP> entre <SEP> ces
<tb> deux <SEP> courants <SEP> montant <SEP> et <SEP> descendant.
<SEP> et
<tb> pour <SEP> que <SEP> ces <SEP> deux <SEP> courants <SEP> opposés <SEP> en <SEP> direc tion <SEP> et <SEP> juxtaposés <SEP> créent <SEP> entre <SEP> eux <SEP> ati <SEP> moins
<tb> -Lui <SEP> tourbillon <SEP> principal, <SEP> et <SEP> cela. <SEP> dans <SEP> la <SEP> capa cité <SEP> dit <SEP> cylindre <SEP> formée <SEP> par <SEP> les <SEP> partie". <SEP> du
<tb> eylin.clre. <SEP> dit <SEP> piston <SEP> et <SEP> de <SEP> la <SEP> culasse, <SEP> adjaeen tes <SEP> ait <SEP> courant- <SEP> a:seendant. <SEP> ces <SEP> tourbillon;
<tb> formés <SEP> pra-liquuinent <SEP> uniquement <SEP> par <SEP> des <SEP> gaz
<tb> il'aliinentatioii <SEP> absorbant <SEP> en <SEP> eux-mêmes <SEP> la
<tb> force <SEP> vive <SEP> di-, <SEP> ceux-ci <SEP> et <SEP> les <SEP> empêchant <SEP> ainsi
<tb> de <SEP> rebondir <SEP> vers <SEP> l'ouverture <SEP> d'échappement
<tb> avant <SEP> sa. <SEP> fermeture. <SEP> ce <SEP> qui <SEP> permet <SEP> de <SEP> main tenir <SEP> pratiquement <SEP> la <SEP> totalité <SEP> des <SEP> gaz <SEP> d'ali mentation <SEP> dans <SEP> le <SEP> cylindre.
<tb> Le <SEP> moteur <SEP> pour <SEP> la <SEP> mise <SEP> en <SEP> aeuvre <SEP> dit <SEP> pro <B>e <SEP> 'dé</B> <SEP> comporte <SEP> des <SEP> moyens. <SEP> par <SEP> exemple <SEP> des
<tb> <B>u</B> <SEP> moyens <SEP> connus.
<SEP> pour <SEP> diriger <SEP> le <SEP> âaz <SEP> d'ali in.entation <SEP> (le <SEP> bas <SEP> en <SEP> haut <SEP> le <SEP> loir'- <SEP> d'une <SEP> paroi
<tb> dit <SEP> cylindre, <SEP> et <SEP> se <SEP> distingue <SEP> des <SEP> moteurs
<tb> connus <SEP> par <SEP> le <SEP> fait <SEP> que <SEP> la <SEP> culasse. <SEP> comporte <SEP> un
<tb> '-nid <SEP> e <SEP> qui <SEP> invei-,se <SEP> l'orientation <SEP> du <SEP> courant <SEP> des
<tb> @@az <SEP> d'alimentation <SEP> et <SEP> le <SEP> diri;-e <SEP> de <SEP> haut <SEP> en <SEP> bas
<tb> dans <SEP> <B>la</B> <SEP> capacité <SEP> du <SEP> cylindre <SEP> formée <SEP> par <SEP> les
<tb> culas\e
<tb> partie:
<SEP> du <SEP> cylindre. <SEP> dit <SEP> piston <SEP> et <SEP> de <SEP> la
<tb> adjacentes <SEP> au <SEP> courant <SEP> ascendant, <SEP> le <SEP> courant
<tb> faescendant <SEP> étant <SEP> dirigé <SEP> assez <SEP> près <SEP> du <SEP> courant
<tb> montant <SEP> pour <SEP> que <SEP> pratiquement <SEP> aucune <SEP> quan tité <SEP> de <SEP> gaz <SEP> brîilés <SEP> ne <SEP> reste <SEP> incluse <SEP> entre <SEP> ces deux courants montant et descendant et pour que ces deux courants opposés en direction et juxtaposés provoquent entre eux au moins un tourbillon principal formé pratiquement uni quement par des gaz d'alimentation;
tour billon qui absorbe sensiblement toute leur force vive et les empêche ainsi de rebondir et d'atteindre l'ouverture d'échappement avant sa fermeture.
Le dessin annexé représente, schématique ment et à titre d'exemple, quelques formes d'exécution du moteur suivant l'invention.
La fig. 1 montre en coupe le cylindre de la première forme d'exécution.
La fig. 2 montre le piston au point mort haut.
La fig. 3 montre en coupe une deuxième forme d'exécution.
La fig. 4 et une vue de la culasse à plus petite échelle.
La fig. 5 montre en coupe une troisième forme d'exécution.
La fig. 6 est une vue de la culasse à plus petite échelle.
Selon les fig. 1 à 6 du dessin, ces moteurs comportent, à l'instar des moteurs connus: un piston 1, un cylindre 2 et une culasse 3. Dans les parois du cylindre sont ménagées des ouvertures de transfert 4 et d'échappement 5. Comme dans la plupart des moteurs à deux temps connus, les gaz frais admis dans le cylindre sont guidés le long de l'une de ses parois.
A cet effet, on peut utiliser un dispo sitif selon la fig. 1, comportant une ouver ture de transfert 4 opposée à l'ouverture d'échappement 5, et un nez 6 prévu sur le piston 1, ou selon la fig. 3, une ouverture de transfert et deux ouvertures d'échappement, la face supérieure du piston étant façonnée de manière à diriger les gaz frais le long de la paroi du cylindre faisant face à l'ouver ture de transfert.
On peut aussi utiliser un dispositif selon la fig. 5, comportant deux ouvertures de transfert 4 situées symétrique- ment à gauche et à droite d'une ouverture d'échappement 5, les jets de gaz frais étant dirigés l'un contre l'autre dans un angle tel qu'ils se réunissent en un courant ascendant longeant la paroi du cylindre opposée à l'ou- vertured'échappement. Ces trois types d'ad mission ne sont indiqués ici qu'à titre d'exem ple,
et il est évident que tout autre dispositif connu permettant d'obtenir un courant de gaz ascendant le long d'une paroi du cylindre peut être utilisé en combinaison avec le pro cédé d'alimentation objet de l'invention.
Les gaz frais ainsi canalisés en un cou rant ascendant longeant une paroi du cylin dre, pénètrent dans un guide 7 creusé dans la culasse 3. Ce guide est façonné de manière à renverser l'orientation du courant des gaz frais d'environ 180 , et à diriger ce dernier de haut en bas immédiatement à côté du courant montant le long dé la paroi du cylindre, c'est-à-dire juxtaposé à ce courant ascendant.
Dans ce bat, et à une distance de la paroi opposée au courant ascendant comprise entre 1/5, et 1/2 du diamètre du cylindre, le guide 7 se termine par une paroi 8 .de profil rectiligne tangent à la partie incurvée -du profil et l@égè- rement inclinée dans un siens tel que le courant descendant du gaz soit dirigé vers le courant ascendant. De bons résultats ont été obtenus pour une inclinaison comprise entre 5 et 15 par rapport à l'axe du cylindre.
En pratiqua, cette droite sera de préférence inclinée .de 7 à 8 par rapport à l'axe du cylindre. Les gaz sont donc dirigés -de haut en bas, immé diatement à côté du courant des gaz ascen dant, afin de n'enfermer pratiquement aucune quantité de gaz brûléhs entre ces deux cou ranis ,de ,direction opposée.
Le courant des gaz descendant étant ainsi juxtaposé au courant des gaz ascendant, il se formera un violent tourbillonnement entre ces deux courants de gaz, comme il s'en pro duit nécessairement entre deux jets de fluides juxtaposés et de .directions opposées.
Ce tour billonnement se composera d'au moins un tourbillon principal et se produira dans la capacité d'u cylindra déterminée par la paroi léchée par les gaz ascendants et par les parties du piston et de la culasse, adjacentes à cette paroi du cylindre. Ce tourbillonnement ne contiendra pratiquement que des .gaz d'ali- mentation entrés par l'ouverture de transfert, et il absorbera en lui-même toute la vitesse, c'est-à-dire toute la force vive de ces gaz d'alimentation.
Ceux-ci n'auront donc plus aucune tendance à fuir par l'ouverture d'échappement en même temps que les gaz brûlés. Il est évidemment difficile, étant donné les possibilités d'investigation actuelle ment à notre disposition , de connaître exacte ment la forme et la dimension du tourbillon ainsi formé à l'intérieur du cylindre, et en particulier de savoir s'il se forme un seul tourbillon de gaz entre les deux courants juxtaposés, comme indiqué aux fig. 1 et 5, ou, au contraire, si plusieurs tourbillons succes sifs sont créés, et se maintiennent au-dessus les un des autres, comme indiqué à la fig. 3. L'on ne peut non plus savoir si le tourbillon restera aplati, comme l'indiquent les fig. 1 et 3, ou s'il se gonflera vers le bas, comme l'indique la fig. 5.
Mais ces détails ne jouent aucun rôle pour l'objet de l'invention, et le résultat désiré, qui est de retenir dans le cy lindre pratiquement tous les gaz frais admis, est atteint dans tous les cas.
Ce ou ces tourbillons continueront à tour ner sur eux-mêmes pendant le temps très court de la course de compression. Pour augmenter encore leur vitesse de rotation au moment de l'allumage, on façonne la face inférieure a de la culasse, fermant le cylindre, parallèle ment à la face supérieure b du piston. Cette face a de la culasse forme un angle 9 à peu près droit avec la paroi de profil rectiligne 8 terminant le guide 7. Pour éviter son échauf fement, cet angle est abattu ou arrondi.
Au moment où le piston atteint le point mort haut, un courant de gaz est chassé d'entre les faces, a de la culasse et b du piston, et dirigé vers l'intérieur de la culasse dans le sens de la rotation du tourbillon, de sorte qu'il tend à augmenter encore la vitesse da rotation de celui-ci, ce qui est très favorable au bon rendement du moteur, comme il est connu. Dans le cas d'un piston ayant une forme selon la fig. 3, ce même phénomène se produit en addition entre les parties e du piston et d de la culasse, Il est évident que le guide peut être cy lindrique, c'est-à-dire engendré par une géné ratrice droite, comme représenté aux fig. 3 et 4, ou engendré par une génératrice incur vée avec centre (le courbure situé vers l'inté rieur du cylindre, comme représenté aux fig. à et 6.
Cette dernière forme du guide semble donner les meilleurs résultats, car le courant des gaz d'alimentation est probablement mieux maintenu dans le voisinage du plan médian du cylindre, c'est-à-dire dans une zone de celui-ci dans laquelle les tourbillons peu vent probablement se former plus facilement.
Le profil du guide est de préférence un profil à rayons de courbures variables, comme représenté aux fig. l., 3 et 5. Ainsi, la partie du guide 7 prolongeant: la paroi du cylindre léchée par les gaz ascendants présente de préférence un grand rayon de courbure, tan dis que les partie: du guide situées au-dessus dit centre du cylindre présentent un profil dont les rayons de courbure diminuent pro gressivement ,jusqu'a.u point de tangence avec la paroi 8.
Un guide dont la. partie incurvée présente un profil à rayons de courbure dé gressifs conduit mieux le courant des gaz d'alimentation. et: permet d'inverser plus fa- eilement son orientation de 180 . En effet, les gaz d'alimentation entrant probablement légèrement en éventail dans le guide, il est ï alors avanta-,,eux, afin d'éviter le rebondisse- ment de certaines,
parties du courant des ,gaz ascendant:, que les parties du guide situées près de la, paroi du cylindre léchée par les gaz ascendants, présentent un profil ayant un grand rayon de courbure.