moteur à combustion interne. La présente invention a pour objet un moteur à combustion interne, comportant deux organes mobiles placés l'un dans l'autre, jouant le rôle de pistons, se déplaçant en sens inverses l'un de l'autre dans un cylin dre fixe, et qui sont disposés pour transmettre, par des intermédiaires mobiles, à chaque fin de course, la puissance engendrée dans le moteur à des récepteurs hydrauliques pour déplacer un liquide, servant en même temps de limitateurs de course et d'amortisseurs de chocs desdits organes mobiles.
Aux dessins annexés; donnés, à titre d'ex emple La fig. 1 représente, par une coupé ver ticale passant par l'axe, l'ensemble d'une forme d'exécution de l'objet de l'invention, cri tarit que cela est nécessaire pour faire comprendre celle-ci, La fig. 2 en est une élévation de côté, avec quelques parties en coupe; des tubes d'admission et de refoulement de liquide y ont été supprimés pour la rendre plus claire; Les fig. 3, 4, 5, 6 et 7 représentent, à plus grande échelle, un mécanisme de com- mande de la distribution du moteur dans diverses phases du fonctionnement;
La fig. 8 est une coupe d'un gicleur de carburateur avec une commande double d'ad duction de combustible, impérative dans cer tains cas par le moteur lui-même et faculta tive dans d'autres par le conducteur du moteur; Les fig. 9 et 10 montrent la construction d'une soupape d'admission des gaz frais au moteur ; Les fig. 11 et 12 représentent des sou papes de pompes hydrauliques; Les fig. 13 à 21 représentent une variante du mécanisme de commande de la distribu tion du moteur, dans neuf positions princi pales successives..
Le moteur représenté aux fig. 1 et 2 com porte deux organes mobiles a b, l'un formant piston et pouvant coulisser dans l'autre, en forme de cylindre creux et jouant également le rôle de piston, disposés "pour agir, à l'ex trémité de leur course respective, sur une masse liquide contenue dans des chambres c et qui peut être de l'huile par exemple, ces chambres à liquide étant d'une capacité cal culée de telle sorte que le liquide dans les chambres e puisse recevoir les impulsions des organes.<I>a b</I> pour être déplacé dans une conduite, tout en formant un amortisseur ou tampon élastique suffisamment puissant pour amortir les chocs desdits organes.
Il y a une chambre à liquide au milieu du moteur pour recevoir les impulsions de l'organe for mant piston a et deux chambres à liquide c aux extrémités du moteur pour recevoir les impulsions du cylindre mobile b, lequel peut coulisser dans le cylindre fixe g. La chambre à liquide c du milieu comporte deux pistons extrêmement légers d, un de chaque côté, pour recevoir les impulsions du piston a à la fin de la course vers la gauche et vers la droite. Chacune des chambres à liquide c extrêmes ne comporte qu'un seul piston d, toujours dans le même but de recevoir les impulsions du cylindre mobile b à la fin de ses courses vers la gauche et vers la droite.
Les pistons d, lorsqu'ils sont refoulés par le piston<I>a</I> ou par le cylindre<I>b,</I> respectivement agissent sur le liquide des chambres c cor respondantes pour le refouler.
Le mouvement du piston a et du cylin dre b s'obtient par allumage de charges ex plosives introduites dans le moteur de part et d'autre du piston a dans le cylindre b et allumées par des bougies d'allumage élec triques décrites plus loin, fixées dans les fonds du cylindre fixe g et traversant les fonds du cylindre mobile b à travers des joints étanches h.
Pour utiliser la puissance fournie par les explosions et transmise par les organes<I>a b</I> et les pistons d sur le liquide contenu dans les chambres c, chacune de ces dernières est munie d'une soupape d'admis sion de liquide e' et d'une. soupape de refou lement de liquide e de telle sorte que du liquide puisse être refoulé des chambres sous l'action de la poussée des pistons d, alors que du liquide frais peut arriver par la sou pape el lors du retour des pistons d, les chambres à liquide c, avec leurs soupapes, formant, de la sorte, des récepteurs hydrau- liques recevant la puissance du moteur pour déplacer ou pomper du liquide.
-Une soupape de sécurité f est montée sur chaque fond du piston creux a et est munie d'un contrepoids d'équilibrage f i formé par un bras portant un ressort-lame f= qui ap plique la soupape sur son siège et est dis posé de telle manière qu'il est sensiblement parallèle à l'axe du moteur, c'est-à-dire à la direction des efforts d'inertie.
La construction des bougies d'allumage est sommairement indiquée sur la fig. 1. Chacune d'elles comporte une enveloppe métallique cy lindrique i placée dans l'axe du moteur et reliée invariablement au fond respectif du cylindre fixe g. A l'intérieur de cette enve loppe, une matière isolante i' est comprimée entre deux bouchons en isolant dur i2, tels que porcelaine, stéatite, etc. 'Une tige métal lique centrale i3 sert à amener le courant électrique et l'étincelle jaillit entre l'extré mité interne de cette tige et la portion ter minale de l'enveloppe i qui s'en approche à très faible distance.
Le fond correspondant du cylindre b et le piston d de la chambre à liquide c ex trême correspondante coulissent librement sur l'enveloppe métallique i de la bougie d'al lumage avec interposition de garnitures étanches.
Des soupapes j montées sur les fonds du cylindre mobile b, servent à l'admission des charges explosives entre le piston a et les fonds du cylindre b.
Pour faciliter une levée plus rapide de ces soupapes, il a été disposé sur les fonds du cylindre fixe g des petits pistons-butées k eu nombre égal à celui de ces soupapes et ces butées se prolongent par une petite tige de piston k1 coulissant dans un guidage cylin drique qui communique avec la chambre c de refoulement de liquide correspondante.
Il résulte de cette disposition qu'au moment où le cylindre b en se déplaçant d'un côté, arrive sur le piston-butée d correspondant, chaque soupape j du fond de cylindre correspondant vient heurter un piston-butée k qui, soumis à la pression du liquide de la chambre c correspondante, produit l'ouverture impérative des soupapes j.
Pour faire varier la levée et le point de fermeture dans ces soupapes j, il a été dis posé dans l'orifice de chacun des guidages des petits pistons-butées k qui communiquent avec la chambre à liquide extrême c, un pointeau de réglage k2 permettant d'étrangler plus ou moins ces orifices et de freiner par là le mouvement des pistons-butées k tant pendant leur aller que pendant leur retour.
Pour pou voir commander simultanément toùs les poin teaux k2 de la même extrémité du moteur, ceux-ci sortent de la chambre à liquide ex trême c correspondante < L travers un joint étanche k3 et viennent s'appuyer contre la collerette d'une douille à vis l pouvant être ajustée à la main.
Les charges explosives arrivent aux extré mités du cylindre fixe g par des soupapes d'admission primaires gît et pénètrent par celles-ci dans ce cylindre du côté extérieur aux fonds du cylindre mobile b, pour être admises ensuite, par les soupapes j, dans les chambres à explosions comprises entre les fonds du piston<I>a</I> et ceux du cylindre<I>b.</I> En raison de l'extrême rapidité de fonctionne ment du moteur, il convient d'employer le mécanisme suivant pour la commande des soupapes d'admission primaires in.
Celles-ci sont constituées par une couronne de lames rayonnantes ni' comme l'indiquent les fig. 9 et 10, découpées dans une rondelle conique et qui viennent s'appuyer sur l'intervalle que laissent entre eux des doigts fixes 772\ for mant siège, de façon qu'avec une levée très faible, on ait une périphérie d'ouverture très grande offrant une section de passage suffi sante pour les charges explosives.
Le mécanisme de commande de ces sou papes in répond à un ensemble de desiderata qui sont les suivants : La fermeture des sou papes devra se produire à l'un des moments précis où les organes mobiles<I>a b</I> changent de sens de marche, tandis que leur ouver ture ne devra se produire à pleine course qu'avec un certain retard sur l'autre change- ment de sens de marche. Le mécanisme re présenté aux fig. 3 à 7 permet d'obtenir ces résultats.
L'un des organes mobiles<I>a b,</I> le piston a dans l'exemple représenté, entraîne, par l'in termédiaire d'une biellette n et d'un levier <I>n'</I> (fig. 2), pour chaque soupape gn, un piston o qui suit ainsi un mouvement synchrone de celui du piston mobile a qui l'entraîne. Ce piston o agit sur un liquide enfermé dans une chambre close et agissant lui-même sur un autre piston o' qui actionne la soupape m correspondante par l'intermédiaire d'un levier p relié à une douille portant la cou ronne de lames formant ladite soupape.
Dans le cas particulier représenté sur la fig. 2, le piston o' qui entraîne ia soupape gn affecte la forme d'un tiroir formant piston différentiel et à l'intérieur - duquel se meut le piston o.
Le piston o présente deux fonds munis chacun d'une soupape à ressort q q' respec tivement et le tiroir ou piston différentiel o' se meut lui-même à l'intérieur d'un cylindre fixe r portant une saillie annulaire centrale r' en face de laquelle peut se déplacer l'ou verture centrale o2 dudit tiroir o'.
Sur la fig. 3, le piston mobile o et le tiroir o' sont tous deux à fond de course à gauche et le premier va repartir vers -la droite. L'espace à liquide s étant clos et la section annulaire 1, 2 du tiroir o' étant plus grande que sa section annulaire 3, 4, la com pression du liquide dans cet espace s le fait se déplacer dans le même sens que le piston o, jusqu'à ce que son ouverture o2 échappe vers la droite la saillie r' du cylindre fixe r. Le mouvement étant du reste très rapide, son inertie l'entraîne jusqu'à fond de course dans la position de la fig. 4, c'est-à-dire jus qu'à ce que la soupape à lames m soit au contact de son siège.
A ce moment, le piston o continuant vers la droite, refoule le liquide à travers l'espace annulaires' et l'ouverture o du tiroir jus que dans sa propre cavité t, ce liquide re pousse alors la soupape q (fig. 4) de son siège en comprimant le ressort q' (fig. 3) qui n'a pas été représenté sur les autres figures afin de les simplifier, et le liquide chassé de l'espace s passe ainsi dans l'espace u.
Un peu avant que le piston o n'arrive à la fin de sa course, le doigt i; (fig. 5) qui en est solidaire, vient toucher une tète que porte la queue de la petite soupape ir et écarte celle-ci de son siège. Il résulte de là que lorsque le piston o repart vers la gauche; il commence par ne développer aucune pres sion dans l'espace ic, et ne peut mouvoir le tiroir 0l qu'après le moment représenté fig. 5, oir la petite soupape ic revient sur son siège.
C'est cette soupape qui occasionne le retard nécessaire pour la commande d'ouverture de la soupape t.
A partir de l'instant de la fermeture de la petite soupape iv, l'espace ic étant de nou veau clos, le liquide s'y comprime et comme la section annulaire 5, 6 (fig. 3) du tiroir o1 est plus grande que sa section 7, 8, l'effet hydraulique de la première est prépondérant et pousse le tiroir o= vers la gauche, ce qui a pour effet d'ouvrir la soupape ira.
Ce mouvement a lieu comme le précé dent jusqu'à ce que l'ouverture o= du tiroir o1 échappe la saillie annulaire r1 du cylindre fixe r (fig. 7). Le tiroir o1 et la soupape @rt"corr- tinuent par inertie jusqu'à fin de course et à partir de ce moment le liquide comprimé dans l'espace ic revient en arrière par l'es pace annulaire u1, soulève la soupape q1 et repasse dans l'espaces.
Pendant la période intermédaire à celles représentées sur les fig. 5 et 6, et où la petite soupape ic est ouverte et la soupape fermée par son ressort, il se produit un refoulement partiel de liquide à travers la petite soupape w. Pour remplacer ce liquide refoulé, une quantité égale de liquide est admise dans l'espace s où une aspiration corrélative se produit, par une soupape auto matique d'admission qui n'a pas été figurée sur le dessin et qui est en relation avec une canalisation générale d'aspiration de liquide.
Etant donné la brièveté du temps pen dant lequel les pistons-butées d actionnés par les organes mobiles<I>a b</I> refoulent le liquide dans la canalisation de refoulement, il est bon que les soupapes automatiques e qui servent à ce refoulement soient particu lièrement légères (fig. <B>11).</B> Dans. ce but, elles sont constituées .
comme on le.voit aux fig. I1 et 12 par les extrémités arrondies .%l de laines-ressorts .r# aussi minces que la pression utilisée le permet et légèrement embouties ou cintrées pour mieux résister à cette pres sion. Ces extrémités arrondies forment des sortes de palettes .r1 s'appliquant sur des trous y percés dans le siège de soupape.
Le moteur représenté est encore pourvu d'un dispositif de réglage établi pour réduire l'admission de combustible lorsque le moteur vient à dépasser la course maximum qui lui est permise. L'un des organes mobiles a. b, le cylindre b dans l'exemple, porte un doigt z (fig. 2 et 8) qui le suit dans son mouve ment et qui, à chaque extrémité de sa course, vient au contact de l'un ou de l'autre de deux petits pistons al. Chaque piston al re çoit ainsi à chaque coup un petit mouvement d'autant plus accentué que la pièce mobile dépasse davantage la limite permise.
Chaque piston al se déplaçant dans nu corps de pompe b1 muni de deux soupapes el, r2 (fig. 8), refoule ainsi < t chaque coup une quantité de liquide d'autant plus grande que la course normale est dépassée davantage.
Le liquide ainsi refoulé traverse une tuyauterie dl (fig. 8) et pénètre à l'intérieur d'un second corps de pompe, g1, où il tend à soulever un autre piston hl. L'action de soulèvement du liquide est contrebalancée par un ressort j 1 convenablement taré et d'autre part par un petit orifice d'échappe ment réglable par titi pointeau<B>Il</B> qui permet au liquide de s'échapper.
Il en résulte qu'en réglage normal, le liquide atteint une pression telle qu'il s'écoule par ledit orifice réglable avec un débit égal à celui du piston a.1 et que cette pression détermine la position du piston h1 cri fonc tion de la tension du ressort<B>j</B> l.
Le piston hl porte une tige h= dont l'ex trémité supérieure effilée s'engage à. Pinté- rieur du trou de sortie ni' <I>du</I> gicleur à com bustible.
Un comprend dès lors que, si pour une cause quelconque; le moteur est insuffisam ment chargé ût que le cylindre b dépasse sa course normale, il refoule une quantité d'huile supérieure à celle qui peut s'échapper dans le même temps par l'orifice réglable par le pointeau<B>Il</B> et que l'excès du débit de liquide soulève le piston hl en comprimant le res sort<B>J</B> l. La tige h2 du piston hl vient donc obstruer graduellement le trou ni' du gicleur et réduit l'admission de combustible jusqu''à ce que la course des organes mobiles rede vienne normale et que, de ce fait, le débit du piston al redevienne lui-même normal.
Il convient que le conducteur du moteur puisse toujours le ralentir, niais ne puisse en aucun cas obliger les organes mobiles à dépasser leur position limite, ce qui provo querait la rupture du moteur. A cet effet, la manette ou pédale de commande des gaz ne commande pas directement la tige-poin- teau 7a2 du gicleur, mais unie butée pl qui pénètre à travers une garniture étanche dans l'intérieur du cylindre g1 et peut pousser le piston hl vers le haut, c'est-à-dire dans le sens de l'interception du combustible, tandis que dans l'autre sens;
c'est le régulateur de course du moteur qui, seul, peut commander le maximum d'admission. Il peut être avanta geux d'ailleurs de disposer encore un ressort entre la butée pl et le piston hl afin de rendre plus progressive la commande pro duite par le conducteur du moteur.
Sur la fig. 8, le réservoir à niveau cons tant t1 du carburateur et la manette v1 de commande de l'admission ont été simplement représentés pour l'intelligence de l'exposé, mais sont à une échelle beaucoup plus réduite que les autres organes de la commande.
L'allumage a lieu au moyen du doigt z porté par le cylindre b et disposé pour agir sur un dispositif d'allumage électrique repré senté schématiquement à la fig. 2 et qu'il n'est pas nécessaire de décrire ici.
Une variante du mécanisme de commande des soupapes de distribution în du moteur est représentée aux fig. 13 à 21. Elle com porte également deux pistons de commande 04 et o5, conducteur et conduit, disposés sui vant le même axe, mais l'un à côté de l'au tre et à une certaine distance l'un de l'autre, au lieu d'être placés l'un dans hautre, comme dans le premier exemple.
Sur la fig. 13, le piston mobile a qui actionne le levier n1 est supposé à l'extré mité droite de sa course. Ledit levier ni entraîne le piston. 04 dans un mouvement sensiblement identique au sien, sauf que l'amplitude de la course de ce dernier est réduite, par rapport à celle du premier, dans le rapport des bras du levier n1, le piston 04 se déplaçant dans un cylindre à liquide.
Pendant le début de la course du piston 04 vers la gauche, le liquide remplissant le cylindre qui renferme ce piston, de l'huile généralement, n'est pas comprimé dans l'es pace u4, car il peut s'échapper à travers le jeu annulaire a4 réservé autour du piston 04, mais, aussitôt que l'extrémité avant du pis ton o4 affleure l'épaulement circulaire b4 du cylindre, comme on le voit sur la fig. 14, un effet de compression se produit et le piston o5, mobile indépendamment du piston o4, commence. à se mouvoir vers la gauche.
La somme des volumes des espaces a44 et u5 est déterminée de façon qu'en raison de l'élas ticité propre du liquide, une accélération appropriée soit communiquée au piston o5 à la tige qui en est solidaire, et par là au levier<I>p</I> commandant la soupape sa.
Comme dans l'application envisagée, le piston o5 a une section plus faible que le piston 04, on comprend à l'examen de la fig. 15 que les différentes dimensions sont éta blies de telle sorte que ledit piston o5 dé masque l'orifice des soupapes c4 et d4 avant que le piston 04 soit parvenu 'en face de l'orifice allant à l'espace auxiliaire u5. Cette disposition a pour but que la totalité des volumes des espaces zc4 et ecl coopère à l'ac- tionnement élastique du piston <RTI
ID="0005.0049"> o5 pendant la phase qui vient d'être décrite.
Dans la position de la fig. 16, la sou pape d4, sur les deux faces de laquelle arrive alors le liquide des espaces ri,', tiâ, est main tenue sur son siège par son ressort e', tandis que la soupape c4 est soulevée par le refou lement du liquide devant le piston 04. Ce liquide suivant le canal g4 revient dans l'es pace lao derrière ledit piston o-'.
Il faut toutefois remarquer que la tige du piston o\ pénétrant à l'intérieur du piston 04 et de la tige de ce dernier, a un diamètre plus faible que cette tige, de telle sorte que le piston 04 refoule par une section annulaire plus grande qu'il n'aspire. Il résulte de ceci titi effet de compression sur le liquide dans l'ensemble du dispositif, dont l'utilité sera comprise tout à l'heure.
A partir de la position représentée sur la fig. 16, l'extrémité i5 de la tige du piston 0.' vient buter contre une masse mobile ii' appuyée sur un ressort r¯'. Il résulte de ce choc une perte d'énergie facilement calcu lable et l'ensemble des masses constitué par le piston ol et sa tige, le levier p, la sou pape<B>ni,</B> la masse ),il- et les premières spires du ressort r4, prend un mouvement d'oscil lation à, peu près sinusoïdale en fonction c le l'élasticité dudit ressort r4,
donnant lieu à une course supplémentaire de la soupape<I>ait</I> dans une proportion telle qu'on le désire, et à son retour à la position de la fig. 16 au bout d'un temps déterminé.
Pendant cette course, le piston 04 conti nue son chemin, comme on le voit sur la fig. 17, ferme l'orifice de l'espace ze\ et con tinue a refouler dans l'espace u4 du liquide, qui, traversant toujours le canal g-', revient dans l'espace h;.
On voit sur la fig. 18 que le piston o5 peut déjà, sous l'action du ressort r4, revenir vers la droite alors que le piston o4 continue son trajet vers la Banche. .
Sur la fig. 19, on voit le piston o' reve nant à son tour vers la droite, de telle sorte que la soupape c4 se referme. L'espace ?il, séparé à ce moment de l'espace ac5 permet de réduire â un extrême minimum le volume compris entre les deux pistons.
Aussitôt donc que le piston 04 repart vers la droite, non seulement il presse davantage encore sur le liquide dans l'espace<I>hl</I> g4 i4, lequel presse énergiquement sur la face gauche du pistou 05, mais encore le volume de l'espace 0 étant très faible, le moindre écart entre les deux pistons y fait retomber la pression à zéro, de telle sorte que celle qui s'exerce sur la face arrière du piston o3 peut développer son action totale et communiquer au piston <B>01</B> l'accélération maxima possible.
Le piston o5 se trouve donc violemment rappelé vers la droite, comme on le voit sur la fig. 20, et la dépression créée pendant ce court instant dans l'espace r,4 permet une légère rentrée de liquide par la soupape j \, laquelle est disposée sur l'espace ru' compris entre les deux pistons et est garnie exté rieurement d'un pointeau, de telle sorte que cette rentrée de liquide soit toujours faible.
Pour éviter que la pression du liquide ne monte du fait de cette introduction (le liquide à chaque coup successif du mécanisme, une soupape de sûreté sera ménagée en un point quelconque des espaces g4 la4 i''. Elle n'a pas été figurée pour ne pas compliquer inu tilement le dessin.
On voit sur la fig. 21 que lorsque le piston v dépasse vers la droite, les orifices des soupapes 0 et d', la première n'a, cette fois-ci, aucune raison de s'ouvrir, et que c'est au contraire la seconde qui offre passage au liquide; celui-ci refoulé dans l'espace li', puis à travers le canal g4, l'espace i4 et l'orifice de la soupape<I>d</I><B>'</B> retourne dans l'espace ii' en se détendant puisque maintenant le pis ton 0 refoule par sa face de moindre section et aspire par l'autre.